全彩LED顯示單元及其製備方法與流程

2023-12-04 22:04:46 2

本發明涉及顯示技術領域，具體而言，涉及一種全彩led顯示單元及其製備方法。

背景技術：

目前，rgb三基色led構成全彩led顯示陣列的主流方式有兩種，一種是由三個獨立的直插式led構成，這種方式構成的全彩陣列，由於單顆led尺寸及相鄰led間距均較大，多用於戶外顯示屏；另一種是將rgb三種led晶粒並行排列封裝在同一個基底上，以構成獨立像素，這種方式構成的全彩led陣列像素尺寸較小，像素間距可根據使用需求和環境調整，因此被廣泛應用於室內高清顯示屏。

近年來，led顯示憑藉其優異的色彩表現，超長壽命和高效節能等優點吸引越來越多科研工作者和各大顯示廠商的關注，人們希望將這種顯示技術應用於更高密度更小間距的產品中，如電腦、手機、智能穿戴設備等，這勢必要求led晶片尺寸更小，如50μm或以下，每個像素尺寸在200μm或以下。在此情況下，上述第一種全彩led陣列構建方式顯然不適用，而採用第二種方式，會對led晶粒製備工藝和led晶片封裝工藝提出更高的要求。

技術實現要素：

本發明的主要目的在於提供一種全彩led顯示單元及其製備方法，以解決現有技術中全彩led顯示單元難以實現超小尺寸像素且封裝工藝難度大的問題。

為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種全彩led顯示單元，包括基板和ic晶片，全彩led顯示單元還包括：透明介質層，設置在基板的第一表面上，透明介質層的遠離基板的表面為第四表面；第一led晶片組，設置在第一表面上且被透明介質層覆蓋，第一led晶片組的遠離第一表面的表面所在平面為第二表面；第二led晶片組，設置在第二表面以上且被透明介質層覆蓋，第一led晶片組的遠離第一表面的表面所在平面為第三表面；第三led晶片組，設置在第三表面以上且被透明介質層覆蓋，或設置在第四表面上，第一led晶片組包括至少一個第一led晶片，第二led晶片組包括至少一個第二led晶片，第三led晶片組包括至少一個第三led晶片，且各第一led晶片、各第二led晶片和各第三led晶片均與ic晶片電連接，第一led晶片、第二led晶片和第三led晶片的發光波長不同。

進一步地，透明介質層包括：第一透明介質層，覆蓋於基板和第一led晶片表面，第一透明介質層中具有第一連接孔，各第二led晶片通過第一連接孔與ic晶片電連接；第二透明介質層，覆蓋於第一透明介質層和第二led晶片表面，第二透明介質層和第一透明介質層中具有第二連接孔，各第三led晶片通過第二連接孔與ic晶片電連接。

進一步地，透明介質層還包括第三透明介質層，第三透明介質層覆蓋於第二透明介質層和第三led晶片表面，優選第一透明介質層、第二透明介質層和第三透明介質層的遠離基板的一側表面為平面。

進一步地，ic晶片位於基板的遠離第一led晶片的一側，基板具有第三連接孔，第一led晶片通過第三連接孔與ic晶片電連接，第二led晶片通過第一連接孔和第三連接孔與ic晶片電連接，第三led晶片通過第二連接孔和第三連接孔與ic晶片電連接。

進一步地，第一led晶片包括沿遠離基板的方向順序設置的第一電極和第一子外延層，且全彩led顯示單元還包括：第一電極布線層，設置於基板與第一led晶片之間，用於將第三連接孔與第一電極電連接；優選第二led晶片包括沿遠離基板的方向順序設置的第二電極和第二子外延層，且全彩led顯示單元還包括：第二電極布線層，設置於第一透明介質層與第二led晶片之間，用於將第一連接孔與第二電極電連接；優選第三led晶片包括沿遠離基板的方向順序設置的第三電極和第三子外延層，且全彩led顯示單元還包括：第三電極布線層，設置於第二透明介質層與第三led晶片之間，用於將第二連接孔與第三電極電連接。

進一步地，形成第一電極、第二電極和第三電極的材料為透明導電材料，且各自獨立地優選為ito、zno或石墨烯。

進一步地，第一led晶片、第二led晶片和第三led晶片分別選自紅色led晶片、綠色led晶片和藍色led晶片；優選第一led晶片為紅色led晶片，第二led晶片為綠色led晶片且第三led晶片為藍色led晶片，或第二led晶片為藍色led晶片且第三led晶片為綠色led晶片。

進一步地，全彩led顯示單元還包括tft結構和tft電極布線層，tft結構與tft電極布線層均設置於基板與第一led晶片組之間，且tft電極布線層設置於tft結構的遠離基板的一側，tft結構、各第一led晶片、各第二led晶片、各第三led晶片和ic晶片均與tft電極布線層電連接。

進一步地，基板靠近第一led晶片組的一側表面具有cmos結構，全彩led顯示單元還包括cmos電極布線層，cmos電極布線層設置於cmos結構與第一led晶片組之間，且cmos結構、各第一led晶片、各第二led晶片、各第三led晶片和ic晶片均與cmos電極布線層電連接。

根據本發明的另一方面，提供了一種上述的全彩led顯示單元的製備方法，包括以下步驟：s1，將第一led晶片組設置於基板的一側，並使第一led晶片組的第一led晶片與ic晶片電連接；s2，將第一透明介質材料覆蓋於基板和第一led晶片表面並固化形成第一透明介質層；s3，將第二led晶片組設置於第一透明介質層的表面上，並使第二led晶片組的第二led晶片與ic晶片電連接；s4，將第二透明介質材料覆蓋於第一透明介質層和第二led晶片表面並固化形成第二透明介質層；s5，將第三led晶片組設置於第二透明介質層的表面上，並使第三led晶片組的第三led晶片與ic晶片電連接。

進一步地，製備方法還包括以下步驟：在步驟s2之後，在第一透明介質層中形成第一連接孔，在步驟s3中，使各第二led晶片通過第一連接孔與ic晶片電連接；在步驟s4之後，在第一透明介質層和第二透明介質層中形成第二連接孔，在步驟s5中，使各第三led晶片通過第二連接孔與ic晶片電連接。

進一步地，步驟s1包括以下過程：s11，在第一襯底表面形成第一外延層，並在第一外延層上形成n個第一電極，將第一外延層分隔為與各第一電極一一對應的n個第一子外延層，以在第一襯底上形成n個第一led晶片，n為大於0的整數；s12，在基板表面形成第一電極布線層，並將第一led晶片的第一電極與第一電極布線層粘接；s13，當n＝1時，將第一襯底剝離，以將第一led晶片組設置於基板的一側，或當n＞1時，將第一襯底和m層第一子外延層剝離，以將第一led晶片組設置於基板的一側，0≤m＜n。

進一步地，步驟s3包括以下過程：s31，在第二襯底表面形成第二外延層，並在第二外延層上形成n個第二電極，將第二外延層分隔為與各第二電極一一對應的n個第二子外延層，以在第二襯底上得到n個第二led晶片形成的第二led晶片組，n為大於0的整數；s32，在第一透明介質層表面形成第二電極布線層，並將第二led晶片的第二電極與第二電極布線層粘接；s33，當n＝1時，將第二襯底剝離，以將第二led晶片組設置於第一透明介質層的表面上，或當n＞1時，將第二襯底和m層第二子外延層剝離，以將第二led晶片組設置於第一透明介質層的表面上，0≤m＜n。

進一步地，步驟s5包括以下過程：s51，在第三襯底表面形成第三外延層，並在第三外延層上形成n個第三電極，將第三外延層分隔為與各第三電極一一對應的n層第三子外延層，以在第三襯底上形成n個第三基體結構，n為大於0的整數；s52，在第二透明介質層表面形成第三電極布線層，並將第三基體結構的具有第三電極的一側與第三電極布線層粘接；s53，當n＝1時，將第三襯底從第三電極布線層表面剝離，以得到第二led晶片，或當n＞1時，將第三襯底和m層第三子外延層從第三電極布線層表面剝離，以得到第三led晶片，0≤m＜n。

進一步地，在步驟s5之後，製備方法還包括以下步驟：s6，將第三透明介質材料覆蓋於第二透明介質層和第三led晶片的表面並固化形成第三透明介質層。

進一步地，剝離為雷射剝離。

應用本發明的技術方案，提供了一種包括透明基板和ic晶片的全彩led顯示單元，該全彩led顯示單元還包括順序層疊的第一led晶片、第一透明介質層、第二led晶片、第二透明介質層和第三led晶片，且第一led晶片、第二led晶片和第三led晶片分別選自紅色led晶片、綠色led晶片和藍色led晶片，由於具有不同發光顏色的led晶片被透明介質層分隔而位於不同層中，從而能夠通過晶片轉移技術將同一晶片上的晶片結構同時進行轉移，進而通過三次轉移工藝即得到具有rgb三種發光顏色的led顯示單元，上述led顯示單元不僅能夠實現全彩發光，而且還能夠通過在晶片上製備較小尺寸的基體結構，在轉移工藝後使led顯示單元中的led晶片具有超小尺寸，有效地縮小led顯示單元的像素尺寸；並且，每個顯示單元均具有透明介質層作為保護，從而使led顯示單元能夠具有更高的可靠性。

除了上面所描述的目的、特徵和優點之外，本發明還有其它的目的、特徵和優點。下面將參照圖，對本發明作進一步詳細的說明。

附圖說明

構成本發明的一部分的說明書附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用於解釋本發明，並不構成對本發明的不當限定。在附圖中：

圖1示出了本發明實施方式所提供的一種全彩led顯示單元的立體透視圖示意圖；

圖2示出了圖1所示的全彩led顯示單元在x-z平面以及x-x』位置的截面示意圖；

圖3示出了圖1所示的全彩led顯示單元中第二透明介質層上表面的俯視示意圖；

圖4示出了圖1所示的全彩led顯示單元在y-z平面以及y-y』位置的截面示意圖；

圖5示出了圖1所示的全彩led顯示單元中第一透明介質層上表面的俯視示意圖；

圖6示出了本申請實施方式所提供的全彩led顯示單元的製備方法的流程示意圖；

圖7示出了在本申請實施方式所提供的全彩led顯示單元的製備方法中，在第一襯底上形成n個第一led晶片後的晶圓剖面結構示意圖；

圖8示出了將第一led晶片組設置於透明基板的一側後的基體剖面結構示意圖；

圖9示出了在圖8所示的透明基板和第一led晶片表面上形成第一透明介質層後的基體剖面結構示意圖；

圖10示出了在圖9所示的第一透明介質層中形成第一連接孔，以及將第二led晶片組設置於第一透明介質層的表面後的基體剖面結構示意圖；

圖11示出了在圖10所示的第一透明介質層和第二led晶片表面形成第二透明介質層後的基體剖面結構示意圖；

圖12示出了在圖11所示的第一透明介質層和第二透明介質層中形成第二連接孔，以及將第三led晶片組設置於第二透明介質層的表面後的基體剖面結構示意圖；以及

圖13示出了在圖12所示的第二透明介質層和第三led晶片表面形成第三透明介質層後的基體剖面結構示意圖。

其中，上述附圖包括以下附圖標記：

100、基板；101、第一透明介質層；102、第二透明介質層；103、第三透明介質層；11、第一led晶片；111、第一電極；112、第一電極布線層；113、第一子外延層；12、第二led晶片；121、第二電極；122、第二電極布線層；123、第一連接孔；13、第三led晶片；131、第三電極；132、第三電極布線層；133、第二連接孔；200、第一襯底。

具體實施方式

需要說明的是，在不衝突的情況下，本發明中的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。下面將參考附圖並結合實施例來詳細說明本發明。

為了使本技術領域的人員更好地理解本發明方案，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分的實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬於本發明保護的範圍。

需要說明的是，本發明的說明書和權利要求書及上述附圖中的術語「第一」、「第二」等是用於區別類似的對象，而不必用於描述特定的順序或先後次序。應該理解這樣使用的數據在適當情況下可以互換，以便這裡描述的本發明的實施例。此外，術語「包括」和「具有」以及他們的任何變形，意圖在於覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統、產品或設備不必限於清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒有清楚地列出的或對於這些過程、方法、產品或設備固有的其它步驟或單元。

正如背景技術中所介紹的，現有技術中全彩led顯示單元難以實現超小尺寸像素且封裝工藝難度大。本申請的發明人針對上述問題進行研究，提出了一種全彩led顯示單元，如圖1至5所示，包括基板100和ic晶片(未在圖中示出)，全彩led顯示單元還包括：透明介質層，設置在基板100的第一表面上，透明介質層的遠離基板100的表面為第四表面；第一led晶片組，設置在第一表面上且被透明介質層覆蓋，第一led晶片組的遠離第一表面的表面所在平面為第二表面；第二led晶片組，設置在第二表面以上且被透明介質層覆蓋，第一led晶片組的遠離第一表面的表面所在平面為第三表面；第三led晶片組，設置在第三表面以上且被透明介質層覆蓋，或設置在第四表面上，第一led晶片組包括至少一個第一led晶片11，第二led晶片組包括至少一個第二led晶片12，第三led晶片組包括至少一個第三led晶片13，且各第一led晶片11、各第二led晶片12和各第三led晶片13均與ic晶片電連接，第一led晶片11、第二led晶片12和第三led晶片13的發光波長不同。

上述全彩led顯示單元中由於具有不同發光顏色的led晶片被透明介質層分隔而位於不同層中，從而能夠通過晶片轉移技術將同一晶片上的晶片結構同時進行轉移，進而通過三次轉移工藝即得到具有rgb三種發光顏色的led顯示單元，上述led顯示單元不僅能夠實現全彩發光，而且還能夠通過在晶片上製備較小尺寸的基體結構，在轉移工藝後使led顯示單元中的led晶片具有超小尺寸，有效地縮小led顯示單元的像素尺寸；並且，每個顯示單元均具有透明介質層作為保護，從而使led顯示單元能夠具有更高的可靠性。

在本發明的上述全彩led顯示單元中，基板100可以是透明材料，如樹脂、聚醯亞胺、石英、玻璃、藍寶石等，也可以是不透明材料，如常用的加了顏料的玻璃纖維、聚醯亞胺、si等，其中，si導電，其餘材料絕緣；上述基板100可以設置為柔性材料，如柔性樹脂、柔性聚醯亞胺、和柔性玻璃。透明介質層為絕緣材料，可以選自矽膠、玻璃纖維、聚醯亞胺和樹脂等，本領域技術人員可以根據現有技術對上述透明介質層的種類進行合理選取。

上述第一led晶片11、第二led晶片12和第三led晶片13在垂直方向上的相對位置可以設置為完全重合、稍許偏差或三角排列等；並且，為了有效地實現全彩發光，優選地，上述第一led晶片11、第二led晶片12和第三led晶片13分別選自紅色led晶片、綠色led晶片和藍色led晶片；更為優選地，第一led晶片11為紅色led晶片，第二led晶片12為綠色led晶片且第三led晶片13為藍色led晶片，或第二led晶片12為藍色led晶片且第三led晶片13為綠色led晶片。即上述第二led晶片12和上述第三led晶片13的發光顏色可以相互調換位置，而由於形成紅光led晶片的材料不透明，從而通過使上述第一led晶片11為紅光led晶片能夠避免遮光。

在本發明的上述全彩led顯示單元中，優選地，上述透明介質層包括：第一透明介質層101，覆蓋於基板100和第一led晶片11表面，第一透明介質層101中具有第一連接孔123，各第二led晶片12通過第一連接孔123與ic晶片電連接；第二透明介質層102，覆蓋於第一透明介質層101和第二led晶片12表面，第二透明介質層102和第一透明介質層101中具有第二連接孔133，各第三led晶片13通過第二連接孔133與ic晶片電連接。更為優選地，上述透明介質層還包括第三透明介質層103，第三透明介質層103覆蓋於第二透明介質層102和第三led晶片13表面。

在上述優選的實施方式中，通過在第一透明介質層101中形成第一連接孔123，能夠通過在第一連接孔123中填充的導電材料使第二led晶片12與ic晶片電連接；並且，通過在第二透明介質層102和第一透明介質層101中形成第二連接孔133，能夠通過在第二連接孔133中填充的導電材料使第三led晶片13與ic晶片電連接，相當於將第二led晶片12和第三led晶片13的導電引線延伸至與第一led晶片11的導電引線位於的同一層中，從而簡化了ic晶片與第一led晶片11、第二led晶片12和第三led晶片13之間的電連接，使結構更為簡單。上述導電材料可以是金、銅、ito、zno、焊錫、金錫合金、異方向導電膠等，本領域技術人員可以根據現有技術對上述導電材料進行合理選取一種或多種。

為了保證第一led晶片組、第二led晶片組和第三led晶片組的平穩設置，優選地，上述第一透明介質層101、第二透明介質層102和第三透明介質層103的遠離基板100的一側表面為平面。上述優選的實施方式提高了全彩led顯示單元的顯示效果和可靠性。

並且，優選地，ic晶片位於基板100的遠離第一led晶片11的一側，基板100具有第三連接孔(未在圖中示出)，第一led晶片11通過第三連接孔與ic晶片電連接，第二led晶片12通過第一連接孔123和第三連接孔與ic晶片電連接，第三led晶片13通過第二連接孔133和第三連接孔與ic晶片電連接。

在上述優選的實施方式中，通過將ic晶片設置於基板100的遠離晶片的一側，並通過在基板100中形成第三連接孔，能夠通過在第三連接孔中填充的導電材料使第一led晶片11與ic晶片電連接，通過第一連接孔123和第三連接孔中填充的導電材料使第二led晶片12與ic晶片電連接，通過第二連接孔133和第三連接孔中填充的導電材料使第三led晶片13與ic晶片電連接，從而通過上述ic晶片同時驅動和控制第一led晶片11、第二led晶片12和第三led晶片13的發光，上述結構不需要再外加引線將ic晶片分別與第一led晶片11、第二led晶片12和第三led晶片13連接，從而不僅結構簡單而且集成度高。

本領域技術人員可以根據現有技術對上述第一led晶片11、第二led晶片12和第三led晶片13的結構進行合理設置，上述第一led晶片11可以包括沿遠離基板100的方向順序設置的第一電極111和第一子外延層113，上述第二led晶片12包括沿遠離基板100的方向順序設置的第二電極121和第二子外延層，上述第三led晶片13包括沿遠離基板100的方向順序設置的第三電極131和第三子外延層。

本領域技術人員還可以根據現有技術對上述第一電極111、第二電極121和第三電極131的種類進行合理選取，為了提高導電性能，優選地，形成上述第一電極111、第二電極121和第三電極131的材料為透明導電材料；更為優選地，形成上述第一電極111、第二電極121和第三電極131的材料獨立地選自ito、zno或石墨烯。

為了方便第一led晶片11與ic晶片的電連接，優選地，上述全彩led顯示單元還包括：第一電極布線層112，設置於基板100與第一led晶片11之間，用於將第三連接孔與第一電極111電連接；為了方便第二led晶片12與ic晶片的電連接，優選地，第二電極布線層122，設置於第一透明介質層101與第二led晶片12之間，用於將第一連接孔123與第二電極121電連接；並且，為了方便第三led晶片13與ic晶片的電連接，第三電極布線層132，設置於第二透明介質層102與第三led晶片13之間，用於將第二連接孔133與第三電極131電連接。

除了上述ic晶片與led晶片通過電極布線層直接電連接進行驅動的方式，在本發明的上述全彩led顯示單元中，led的驅動方式還可以為tft驅動，即在絕緣基板上表面(貼led那一面)形成tft結構，再外接ic控制。此時，全彩led顯示單元還包括tft結構和tft電極布線層(未在圖中示出)，tft結構與tft電極布線層均設置於基板100與第一led晶片組之間，且tft電極布線層設置於tft結構的遠離基板100的一側，tft結構、各第一led晶片11、各第二led晶片12、各第三led晶片13和ic晶片均與tft電極布線層電連接。

在本發明的上述全彩led顯示單元中，led的驅動方式還可以為cmos驅動，即在si基板上形成cmos結構，再外接ic控制。此時，基板100靠近第一led晶片組的一側表面具有cmos結構(未在圖中示出)，全彩led顯示單元還包括cmos電極布線層(未在圖中示出)，cmos電極布線層設置於cmos結構與第一led晶片組之間，且cmos結構、各第一led晶片11、各第二led晶片12、各第三led晶片13和ic晶片均與cmos電極布線層電連接。

根據本申請的另一個方面，提供了一種上述的全彩led顯示單元的製備方法，如圖6所示，包括以下步驟：s1，將第一led晶片組設置於基板100的一側，並使第一led晶片組的第一led晶片11與ic晶片電連接；s2，將第一透明介質材料覆蓋於基板100和第一led晶片11表面並固化形成第一透明介質層101；s3，將第二led晶片組設置於第一透明介質層101的表面上，並使第二led晶片組的第二led晶片12與ic晶片電連接；s4，將第二透明介質材料覆蓋於第一透明介質層101和第二led晶片12表面並固化形成第二透明介質層102；s5，將第三led晶片組設置於第二透明介質層102的表面上，並使第三led晶片組的第三led晶片13與ic晶片電連接。

上述製備方法中由於通過晶片轉移技術將同一晶片上的晶片結構同時進行轉移，從而將具有不同發光顏色的led晶片被透明介質層分隔而位於不同層中，進而通過三次轉移工藝即得到具有rgb三種發光顏色的led顯示單元，上述led顯示單元不僅能夠實現全彩發光，而且還能夠通過在晶片上製備較小尺寸的基體結構，在轉移工藝後使led顯示單元中的led晶片具有超小尺寸，有效地縮小led顯示單元的像素尺寸；並且，每個顯示單元均具有透明介質層作為保護，從而使led顯示單元能夠具有更高的可靠性。

下面將結合圖1至5更詳細地描述根據本發明提供的全彩led顯示單元的製備方法的示例性實施方式。然而，這些示例性實施方式可以由多種不同的形式來實施，並且不應當被解釋為只限於這裡所闡述的實施方式。應當理解的是，提供這些實施方式是為了使得本申請的公開徹底且完整，並且將這些示例性實施方式的構思充分傳達給本領域普通技術人員。

首先，執行步驟s1：將第一led晶片組設置於基板100的一側，並使第一led晶片組的第一led晶片11與ic晶片電連接。通過上述ic晶片驅動和控制第一led晶片11的發光。

在一種優選的實施方式中，上述步驟s1包括以下過程：s11，在第一襯底200表面形成第一外延層，並在第一外延層上形成n個第一電極111，將第一外延層分隔為與各第一電極111一一對應的n個第一子外延層113，以在第一襯底200上形成n個第一led晶片11，n為大於0的整數，得到的結構如圖7所示；s12，在基板100表面形成第一電極布線層112，並將第一led晶片11的第一電極111與第一電極布線層112粘接；s13，當n＝1時，將第一襯底200剝離，以將第一led晶片組設置於基板100的一側，或當n＞1時，將第一襯底200和m層第一子外延層113剝離，以將第一led晶片組設置於基板100的一側，0≤m＜n，得到的結構如圖8所示。

在上述優選的實施方式中，採用晶片轉移技術將同一晶片上的晶片結構同時進行轉移，從而通過一次轉移工藝即能夠將具有相同發光顏色的led晶片設置於同一層中，進而簡化了全彩led顯示單元的製備工藝。為了更為有效地實現第一襯底200的剝離，優選地，上述剝離工藝為雷射剝離。

上述第一子外延層113之間的間距可設置為與顯示屏像素間距相等，或者設置為顯示屏像素間距的約數。若上述第一子外延層113之間的間距和led顯示屏像素間距相同，則可直接剝離整個第一襯底200，使第一led晶片11固定於基板100上表面，該過程可重複，以使第一led晶片11鋪滿整個基板100；若上述第一子外延層113之間的間距為led顯示屏像素間距的約數，則應將第一led晶片11從第一襯底200表面間隔地(間隔距離＝顯示屏像素間距)剝離，因而剝離掉的第一襯底200上仍留有led，以重複該過程，直至第一襯底200上無第一led晶片11且整個基板100鋪滿第一led晶片11。

在執行完步驟s1之後，執行步驟s2：將第一透明介質材料覆蓋於基板100和第一led晶片11表面並固化形成第一透明介質層101，得到的結構如圖9所示。上述第一透明介質層101用於將第一led晶片11與其它顏色的led晶片組分隔在不同層中。

在執行完步驟s2之後，執行步驟s3：將第二led晶片組設置於第一透明介質層101的表面上，並使第二led晶片組的第二led晶片12與ic晶片電連接。上述ic晶片還能夠驅動和控制第二led晶片組發光。

在一種優選的實施方式中，上述步驟s3包括以下過程：s31，在第二襯底表面形成第二外延層，並在第二外延層上形成n個第二電極121，將第二外延層分隔為與各第二電極121一一對應的n個第二子外延層，以在第二襯底上得到n個第二led晶片12形成的第二led晶片組，n為大於0的整數；s32，在第一透明介質層101表面形成第二電極布線層122，並將第二led晶片12的第二電極121與第二電極布線層122粘接；s33，當n＝1時，將第二襯底剝離，以將第二led晶片組設置於第一透明介質層的表面上，或當n＞1時，將第二襯底和m層第二子外延層剝離，以將第二led晶片組設置於第一透明介質層的表面上，0≤m＜n。同樣地，上述第二子外延層之間的間距也可設置為與顯示屏像素間距相等，或者設置為顯示屏像素間距的約數。

在上述優選的實施方式中，進一步採用晶片轉移技術將同一晶片上的晶片結構同時進行轉移，從而通過第二次轉移工藝將另一發光顏色的led晶片設置於同一層中，進而簡化了全彩led顯示單元的製備工藝。為了更為有效地實現第二襯底的剝離，優選地，上述剝離工藝為雷射剝離。

在上述步驟s2之後，上述製備方法還可以包括以下步驟：在第一透明介質層101中形成第一連接孔123，此時，在上述步驟s3中，使各第二led晶片12通過第一連接孔123與ic晶片電連接，得到的結構如圖10所示。通過在第一透明介質層101中形成第一連接孔123，能夠通過在第一連接孔123中填充的導電材料使第二led晶片12與ic晶片電連接。

在執行完步驟s3之後，執行步驟s4：將第二透明介質材料覆蓋於第一透明介質層101和第二led晶片12表面並固化形成第二透明介質層102，得到的結構如圖11所示。上述第二透明介質層102用於將第二led晶片12與其它顏色的led晶片組分隔在不同層中。

在執行完步驟s4之後，執行步驟s5：將第三led晶片組設置於第二透明介質層102的表面上，並使第三led晶片組的第三led晶片13與ic晶片電連接。通過上述ic晶片以驅動和控制第三led晶片13的發光。

在一種優選的實施方式中，上述步驟s5包括以下過程：s51，在第三襯底表面形成第三外延層，並在第三外延層上形成n個第三電極131，將第三外延層分隔為與各第三電極131一一對應的n層第三子外延層，以在第三襯底上形成n個第三基體結構，n為大於0的整數；s52，在第二透明介質層102表面形成第三電極布線層132，並將第三基體結構的具有第三電極131的一側與第三電極布線層132粘接；s53，當n＝1時，將第三襯底從第三電極布線層132表面剝離，以得到第二led晶片12，或當n＞1時，將第三襯底和m層第三子外延層從第三電極布線層132表面剝離，以得到第三led晶片13，0≤m＜n。同樣地，上述第三子外延層之間的間距也可設置為與顯示屏像素間距相等，或者設置為顯示屏像素間距的約數。

在上述優選的實施方式中，進一步採用晶片轉移技術將同一晶片上的晶片結構同時進行轉移，從而通過第三次轉移工藝將另一發光顏色的led晶片設置於同一層中，通過三次轉移工藝即得到具有rgb三種發光顏色的led顯示單元，進而簡化了全彩led顯示單元的製備工藝。為了更為有效地實現第三襯底的剝離，優選地，上述剝離工藝為雷射剝離。

在步驟s4之後，上述製備方法還可以包括以下步驟：在第一透明介質層101和第二透明介質層102中形成第二連接孔133，此時，在上述步驟s5中，使各第三led晶片13通過第二連接孔133與ic晶片電連接，得到的結構如圖12所示。通過在第二透明介質層102和第一透明介質層101中形成第二連接孔133，能夠通過在第二連接孔133中填充的導電材料使第三led晶片13與ic晶片電連接。

在上述步驟s5之後，優選地，上述製備方法還包括以下步驟：s6，將第三透明介質材料覆蓋於第二透明介質層102和第三led晶片13的表面並固化形成第三透明介質層103，得到的結構如圖13所示。上述第三透明介質層103用於將第三led晶片13進行密封，以提高第三led晶片13的可靠性。

上述第一透明介質層101、第二透明介質層102和第三透明介質層103的材料可以為現有技術中常用的透明絕緣材料，本領域技術人員可以根據現有技術對上述透明介質層的材料進行合理選取；並且，可以採用平坦化工藝使第一透明介質層101、第二透明介質層102和第三透明介質層103具有平坦表面，以保證各透明介質層表面上第一led晶片11、第二led晶片12和第三led晶片13的平穩設置。

下面將結合實施例進一步說明本申請提供的全彩led顯示單元及其製備方法。

實施例1

首先，設計並加工基板100，使下表面具有必要的金屬布線層，且內部具有必要的電氣連接線，這些連接線和布線層將用於聯通led晶片和下表面的ic晶片。

採用led製備工藝，分別在不同的晶圓襯底上製備正負電極在同一側的紅色led晶片、綠色led晶片和藍色led晶片，以得到紅光led晶圓結構、綠光led晶圓結構和藍光led晶圓結構。其中，紅色led晶片的製備工藝包括：在晶圓的第一襯底200表面形成第一子外延層113，並在第一子外延層113表面形成第一電極111，採用刻蝕或腐蝕等工藝分立各個led晶片，從而得到具有的第一led晶片11的尚未解理的紅光led晶圓結構，上述第一led晶片11為紅色led晶片，如圖6所示。

如圖7所示，在基板100上設置第一電極布線層112，將紅光led晶圓結構與第一電極布線層112粘接；若紅色led晶片的間距與led顯示屏像素間距相同，則可直接剝離整個第一襯底200，使紅光led晶片固定於基板100上表面，該過程可重複，以使紅色led晶片鋪滿整個基板100；若紅色led晶片的間距為led顯示屏像素間距的約數，則應間隔地(間隔距離＝顯示屏像素間距)剝離紅光led晶片，因而剝離掉的第一襯底200上仍留有紅光led晶片，以重複該過程，直至第一襯底200上無紅光led晶片且整個基板100鋪滿紅光led晶片。

如圖8所示，在第一led晶片11上覆蓋一層透明介質材料並進行固化，得到第一透明介質層101，使其具有平坦的表面。

如圖9所示，在第一透明介質層101內形成第一連接孔123，貫通至基板100，並設置第二電極布線層122，然後將綠光led晶圓結構與第二電極布線層122粘接；若綠色led晶片(即第二led晶片12)的間距和led顯示屏像素間距相同，則可直接剝離整個襯底，使綠光led晶片固定於第一透明介質層101上表面，該過程可重複，以使綠光led晶片鋪滿整個上表面；若綠色led晶片的間距為led顯示屏像素間距的約數，則應間隔地(間隔距離＝顯示屏像素間距)剝離綠色led晶片，因而剝離掉的襯底上上仍留有綠色led晶片，以重複該過程，直至襯底上無綠色led晶片且整個第一透明介質層101的上表面鋪滿綠色led晶片。

如圖10所示，在第二led晶片12上覆蓋一層透明介質材料並進行固化，得到第二透明介質層102，使其具有平坦的表面。

如圖11所示，在第一透明介質層101和第二透明介質層102內形成第二連接孔133，貫通至基板100，並設置第三電極布線層132，然後將藍光led晶圓結構與第三電極布線層132粘接；若藍色led晶片(即第三led晶片13)的間距和led顯示屏像素間距相同，則可直接剝離整個襯底，使藍光led晶片固定於第二透明介質層102上表面，該過程可重複，以使藍光led晶片鋪滿整個上表面。若藍光led晶片的間距為led顯示屏像素間距的約數，則應間隔地(間隔距離＝顯示屏像素間距)剝離藍光led晶片，因而剝離掉的襯底上仍留有藍光led晶片，以重複該過程，直至襯底上無藍光led晶片且整個第二透明介質層102的上表面鋪滿藍光led晶片。

如圖11所示，在第三led晶片13上覆蓋一層透明介質材料並進行固化，得到第三透明介質層103，使其具有平坦的表面。

從以上的描述中，可以看出，本發明上述的實施例實現了如下技術效果：具有不同發光顏色的led晶片被透明介質層分隔而位於不同層中，從而能夠通過晶片轉移技術將同一晶片上的晶片結構同時進行轉移，進而通過三次轉移工藝即得到具有rgb三種發光顏色的led顯示單元，上述led顯示單元不僅能夠實現全彩發光，而且還能夠通過在晶片上製備較小尺寸的基體結構，在轉移工藝後使led顯示單元中的led晶片具有超小尺寸，有效地縮小led顯示單元的像素尺寸；並且，每個顯示單元均具有透明介質層作為保護，從而使led顯示單元能夠具有更高的可靠性。

以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，對於本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。