微發光二極體顯示面板及其製作方法與流程

2024-03-31 16:11:05

本發明涉及顯示技術領域，尤其涉及一種微發光二極體顯示面板及其製作方法。

背景技術：

平面顯示裝置因具有高畫質、省電、機身薄及應用範圍廣等優點，而被廣泛的應用於手機、電視、個人數字助理、數字相機、筆記本電腦、臺式計算機等各種消費性電子產品，成為顯示裝置中的主流。

微發光二極體(microled)顯示器是一種以在一個基板上集成的高密度微小尺寸的led陣列作為顯示像素來實現圖像顯示的顯示器，同大尺寸的戶外led顯示屏一樣，每一個像素可定址、單獨驅動點亮，可以看成是戶外led顯示屏的縮小版，將像素點距離從毫米級降低至微米級，microled顯示器和有機發光二極體(organiclight-emittingdiode，oled)顯示器一樣屬於自發光顯示器，但microled顯示器相比oled顯示器還具有材料穩定性更好、壽命更長、無影像烙印等優點，被認為是oled顯示器的最大競爭對手。

在微發光二極體顯示面板的製作過程中，微發光二極體必須先在原始基板(如藍寶石類基板)上通過分子束外延的方法生長出來，而做成顯示面板，還必須要把微發光二極體器件從原始基板上轉移到用於形成顯示面板的接收基板上排成顯示陣列，具體為：先在原始基板上形成微發光二極體，隨後通過雷射剝離技術(laserlift-off，llo)等方法將微發光二極體從原始基板上剝離開，並使用一個採用諸如聚二甲基矽氧烷(polydimethylsiloxane，pdms)等材料製作的轉印頭，將微發光二極體從原始基板上吸附到接收基板上預設的位置。

目前，微發光二極體轉印到接收基板上後，還需要形成頂部電極後才能判斷微發光二極體與接收基板的邦定是否正常，但由於此時製程已經基本完成，這種情況下即便發現微發光二極體與接收基板的邦定不良，也已很難修復，因此需要提供一種新的微發光二極體顯示面板及其製作方法，能夠在轉印之後直接進行微發光二極體的工作狀況檢測，降低產品檢測及修復的難度，提升產品良率。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種微發光二極體顯示面板，能夠降低產品檢測及修復的難度，提升產品良率。

本發明的目的還在於提供一種微發光二極體顯示面板的製作方法，能夠降低產品檢測及修復的難度，提升產品良率。

為實現上述目的，本發明提供了一種微發光二極體顯示面板，包括：襯底基板、設於所述襯底基板上的多個陣列排布的子像素區域、設於每一個子像素區域內的間隔排列的第一電極觸點和第二電極觸點、以及設於每一個子像素區域內的第一電極觸點和第二電極觸點上的微發光二極體；

所述微發光二極體包括：與所述第一電極觸點接觸的底電極、設於所述底電極上方並與所述底電極接觸led半導體層、設於所述led半導體層上方並與所述led半導體層接觸的頂電極、包圍所述led半導體層的絕緣保護層、以及設於所述絕緣保護層上的連接所述頂電極和第二電極觸點的連接電極。

還包括：設於所述襯底基板與第一電極觸點和第二電極觸點之間的tft層；

所述tft層包括：設於所述襯底基板上的有源層、覆蓋所述有源層與所述襯底基板的柵極絕緣層、設於所述有源層上方的柵極絕緣層上的柵極、覆蓋所述柵極以及柵極絕緣層的層間絕緣層、設於所述層間絕緣層上的與所述有源層的兩端接觸的源極和漏極、以及覆蓋所述源極、漏極和層間絕緣層的鈍化層；所述第二電極觸點與所述源極接觸。

還包括設於鈍化層上且位於微發光二極體的四周的像素定義層、以及覆蓋所述鈍化層、第一電極觸點、第二電極觸點、微發光二極體及像素定義層的保護層。

本發明還提供一種微發光二極體顯示面板的製作方法，包括如下步驟：

步驟1、提供一原始基板，在所述原始基板上形成多個間隔排列的微發光二極體的半成品；

每一個微發光二極體的半成品均包括：設於所述原始基板上的led半導體層、覆蓋所述led半導體層和原始基板的第一絕緣層、設於所述第一絕緣層上並與所述led半導體層接觸的底電極、以及設於所述第一絕緣層上並與原始基板接觸的連接電極；

步驟2、提供一轉運基板，將所述轉運基板表面與各個微發光二極體的半成品的底電極以及連接電極粘合，剝離所述原始基板，使得所有的微發光二極體的半成品均轉移到轉運基板上，暴露出所述led半導體層與原始基板接觸的一側表面；

步驟3、在所述暴露出的led半導體層以及第一絕緣層上依次形成第二絕緣層和設於第二絕緣層上的頂電極，得到多個間隔排列的微發光二極體；所述頂電極與所述led半導體層和連接電極接觸；

步驟4、提供一轉印頭和一接收基板，所述接收基板包括：襯底基板、設於所述襯底基板上多個陣列排布的子像素區域、以及設於每一個子像素區域內的間隔排列的第一電極觸點和第二電極觸點；

步驟5、通過所述轉印頭將轉運基板上的微發光二極體轉印到接收基板上，每一個子像素區域對應一個微發光二極體，各個子像素區域內的微發光二極體的底電極和連接電極分別與該子像素區域內的第一電極觸點和第二電極觸點邦定；

步驟6、向所述第一電極觸點和第二電極觸點提供測試電壓，測試接收基板上的各個微發光二極體是否能夠正常點亮，若所述接收基板上所有微發光二極體均能正常點亮，則在所述微發光二極體、第一電極觸點、及第二電極觸點上繼續形成保護層；若所述接收基板上有微發光二極體不能正常點亮，則將不能正常點亮的微發光二極體替換為新的微發光二極體，並重新測試直至接收基板上所有微發光二極體均能正常點亮。

所述步驟1具體包括：

步驟11、提供一原始基板，在所述原始基板上形成led半導體薄膜，在所述led半導體薄膜上形成圖案化的第一光阻層；

步驟12、以所述第一光阻層為遮擋，對所述led半導體薄膜進行刻蝕，形成多個間隔排列的led半導體層；

步驟13、在所述led半導體層和原始基板上覆蓋第一絕緣層，在所述第一絕緣層上形成圖案化的第二光阻層；

步驟14、以第二光阻層為遮擋，對所述第一絕緣層進行刻蝕，形成貫穿所述第一絕緣層的第一通孔和第二通孔，所述第一通孔和第二通孔分別暴露出所述led半導體層的一部分以及原始基板的一部分；

步驟15、在所述第一絕緣層、led半導體層、及原始基板上形成第一金屬薄膜，在所述第一金屬薄膜上形成圖案化的第三光阻層；

步驟16、以第三光阻層為遮擋，對所述第一金屬薄膜進行刻蝕，形成底電極和連接電極，所述底電極通過第一通孔與led半導體層接觸，所述連接電極通過第二通孔與原始基板接觸。

所述步驟2中的轉運基板為表面設有粘合層的硬質基板。

所述步驟3具體包括：

步驟31、在所述led半導體層以及第一絕緣層上形成第二絕緣層，在所述第二絕緣層上形成圖案化的第四光阻層；

步驟32、以所述第四光阻層為遮擋，對所述第二絕緣層進行刻蝕，形成貫穿所述第二絕緣層的第三通孔和第四通孔，所述第三通孔和第四通孔分別暴露出所述led半導體層的一部分和連接電極的一部分；

步驟33、在所述第二絕緣層上沉積並圖案化導電薄膜，形成頂電極，所述頂電極分別通過所述第三通孔和第四通孔與所述led半導體層以及連接電極接觸。

所述步驟4中提供的接收基板還包括：tft層和像素定義層；

所述tft層設於所述襯底基板與第一電極觸點和第二電極觸點之間，包括：設於所述襯底基板上的有源層、覆蓋所述有源層與所述襯底基板的柵極絕緣層、設於所述有源層上方的柵極絕緣層上的柵極、覆蓋所述柵極以及柵極絕緣層的層間絕緣層、設於所述層間絕緣層上的與所述有源層的兩端接觸的源極和漏極、以及覆蓋所述源極、漏極和層間絕緣層的鈍化層；所述第二電極觸點與所述源極接觸；所述像素定義層設於鈍化層上且位於微發光二極體的四周。

所述第一電極觸點和第二電極觸點上預設有至少兩個邦定位置，所述步驟6中將不能正常點亮的微發光二極體替換為新的微發光二極體時，替換後的微發光二極體與替換前的微發光二極體位於不同的邦定位置。

所述步驟2中通過雷射剝離工藝剝離原始基板。

本發明的有益效果：本發明提供一種微發光二極體顯示面板，該顯示面板的襯底基板上設有間隔排列的第一電極觸點和第二電極觸點，所述第一電極觸點和第二電極觸點分別與微發光二極體的底電極和連接電極接觸，所述連接電極還與微發光二極體的頂電極接觸，能夠在微發光二極體轉印後直接進行微發光二極體的檢測，降低產品檢測及修復的難度，提升產品良率。本發明還提供一種微發光二極體顯示面板的製作方法，能夠在微發光二極體轉印後直接進行微發光二極體的檢測，降低產品檢測及修復的難度，提升產品良率。

附圖說明

為了能更進一步了解本發明的特徵以及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與附圖，然而附圖僅提供參考與說明用，並非用來對本發明加以限制。

附圖中，

圖1至圖8為本發明的微發光二極體顯示面板的製作方法的步驟1的示意圖；

圖9為本發明的微發光二極體顯示面板的製作方法的步驟2的示意圖；

圖10至圖12為本發明的微發光二極體顯示面板的製作方法的步驟3的示意圖；

圖13和圖14為本發明的微發光二極體顯示面板的製作方法的步驟4和步驟5的示意圖；

圖15為本發明的微發光二極體顯示面板的製作方法的步驟6的示意圖暨本發明的微發光二極體顯示面板的結構示意圖；

圖16為本發明的微發光二極體顯示面板的製作方法的步驟6的俯視示意圖；

圖17為本發明的微發光二極體顯示面板的製作方法的流程圖。

具體實施方式

為更進一步闡述本發明所採取的技術手段及其效果，以下結合本發明的優選實施例及其附圖進行詳細描述。

請參閱圖15，本發明提供一種微發光二極體顯示面板，包括：襯底基板41、設於所述襯底基板41上的多個陣列排布的子像素區域15、設於每一個子像素區域15內的間隔排列的第一電極觸點43和第二電極觸點44、以及設於每一個子像素區域15內的第一電極觸點43和第二電極觸點44上的微發光二極體200；

所述微發光二極體200包括：與所述第一電極觸點43接觸的底電極6、設於所述底電極6上方並與所述底電極6接觸led半導體層2、設於所述led半導體層2上方並與所述led半導體層2接觸的頂電極13、包圍所述led半導體層2的絕緣保護層14、以及設於所述絕緣保護層14上的連接所述頂電極13和第二電極觸點44的連接電極7。

具體地，所述微發光二極體顯示面板還包括：設於所述襯底基板41與第一電極觸點43和第二電極觸點44之間的tft層42；所述tft層42包括：設於所述襯底基板41上的有源層421、覆蓋所述有源層421與所述襯底基板41的柵極絕緣層422、設於所述有源層421上方的柵極絕緣層422上的柵極423、覆蓋所述柵極423以及柵極絕緣層422的層間絕緣層424、設於所述層間絕緣層424上的與所述有源層421的兩端接觸的源極425和漏極426、以及覆蓋所述源極425、漏極426和層間絕緣層424的鈍化層427；所述第二電極觸點44與所述源極425接觸。

具體地，所述微發光二極體顯示面板還包括設於鈍化層427上且位於微發光二極體200的四周的像素定義層45、以及覆蓋所述鈍化層427、第一電極觸點43、第二電極觸點44、微發光二極體200及像素定義層45的保護層16。

具體地，所述保護層16具有增強微發光二極體200的光提取的功能，且所述保護層16具有良好的熱傳導能力。

具體地，所述led半導體層2包括：n+層、p+層、以及與n+層和p+層接觸的多量子井層。所述底電極6和連接電極7的材料可以為鎳(ni)、鉬(mo)、鋁(al)、金(au)、鉑(pt)、及鈦(ti)等金屬中的一種或多種的組合。所述頂電極13為透明電極，材料為氧化銦錫(ito)、氧化銦鋅(izo)、或聚乙撐二氧噻吩和聚苯乙烯磺酸的混合物(pedot：pss)，所述絕緣保護層14的材料為氧化矽(siox)、氮化矽(sinx)、或氧化鋁(al2o3)等。

需要說明的是，本發明的微發光二極體顯示面板通過連接電極7連接頂電極13和第二電極觸點44，可在微發光二極體200轉印前直接形成頂電極13，在微發光二極體200轉印後可直接進行微發光二極體200的點亮測試，在微發光二極體200確定正常發光後再繼續製作保護層16等其他結構，能夠降低產品檢測及修復的難度，提升產品良率。

請參閱圖17，本發明還提供一種微發光二極體顯示面板的製作方法，包括如下步驟：

步驟1、提供一原始基板1，在所述原始基板1上形成多個間隔排列的微發光二極體的半成品100；

每一個微發光二極體的半成品100均包括：設於所述原始基板1上的led半導體層2、覆蓋所述led半導體層2和原始基板1的第一絕緣層3、設於所述第一絕緣層3上並與所述led半導體層2接觸的底電極6、以及設於所述第一絕緣層3上並與原始基板1接觸的連接電極7。

具體地，所述步驟1具體包括：

步驟11、請參閱圖1，提供一原始基板1，在所述原始基板1上形成led半導體薄膜2』，在所述led半導體薄膜2』上形成圖案化的第一光阻層10；

步驟12、請參閱圖2，以所述第一光阻層10為遮擋，對所述led半導體薄膜2』進行刻蝕，形成多個間隔排列的led半導體層2；

步驟13、請參閱圖3和圖4，在所述led半導體層2和原始基板1上覆蓋第一絕緣層3，在所述第一絕緣層3上形成圖案化的第二光阻層20；

步驟14、請參閱圖5，以第二光阻層20為遮擋，對所述第一絕緣層3進行刻蝕，形成貫穿所述第一絕緣層3的第一通孔4和第二通孔5，所述第一通孔4和第二通孔5分別暴露出所述led半導體層2的一部分以及原始基板1的一部分；

步驟15、請參閱圖6和圖7，在所述第一絕緣層3、led半導體層2、及原始基板1上形成第一金屬薄膜6』，在所述第一金屬薄膜6』上形成圖案化的第三光阻層30；

步驟16、請參閱圖8，以第三光阻層30為遮擋，對所述第一金屬薄膜6』進行刻蝕，形成底電極6和連接電極7，所述底電極6通過第一通孔4與led半導體層2接觸，所述連接電極7通過第二通孔5與原始基板1接觸。

具體的，所述原始基板1為藍寶石基板(al2o3)、矽基板(si)、碳化矽基板(sic)、或氮化鎵基板(gan)等，所述led半導體層2包括：n+層、p+層、以及與n+層和p+層接觸的多量子井層。所述底電極6和連接電極7的材料可以為鎳、鉬、鋁、金、鉑、及鈦等金屬中的一種或多種的組合。所述第一絕緣層3的材料為氧化矽、氮化矽、或氧化鋁等。

步驟2、請參閱圖9，提供一轉運基板8，將所述轉運基板8表面與各個微發光二極體的半成品100的底電極6以及連接電極7粘合，剝離所述原始基板1，使得所有的微發光二極體的半成品100均轉移到轉運基板8上，暴露出所述led半導體層2與原始基板1接觸的一側表面。

具體地，所述步驟2中的轉運基板8為表面設有粘合層的硬質基板，通過所述硬質基板表面的粘合層粘合所述底電極6以及連接電極7，使得所述微發光二極體的半成品100與轉運基板8粘合，再通過雷射剝離工藝去除原始基板1，使得微發光二極體的半成品100轉移到轉運基板8，且led半導體層2與原始基板1接觸的一側表面暴露出來。

具體地，所述步驟2還包括將轉運基板8與其上的微發光二極體的半成品100上下倒轉，以使led半導體層2暴露出來的一側朝上，便於後續製程的進行。

步驟3、在所述暴露出的led半導體層2以及第一絕緣層3上依次形成第二絕緣層9和設於第二絕緣層9上的頂電極13，得到多個間隔排列的微發光二極體200；所述頂電極13與所述led半導體層2和連接電極7接觸。

具體地，所述第一絕緣層3及第二絕緣層9共同構成包圍led半導體層2的絕緣保護層14。

具體地，所述步驟3具體包括：步驟31、請參閱圖10，在所述led半導體層2以及第一絕緣層3上形成第二絕緣層9，在所述第二絕緣層9上形成圖案化的第四光阻層40；

步驟32、請參閱圖11，以所述第四光阻層40為遮擋，對所述第二絕緣層9進行刻蝕，形成貫穿所述第二絕緣層9的第三通孔11和第四通孔12，所述第三通孔11和第四通孔12分別暴露出所述led半導體層2的一部分和連接電極7的一部分；

步驟33、請參閱圖12，在所述第二絕緣層9上沉積並圖案化導電薄膜，形成頂電極13，所述頂電極13分別通過所述第三通孔11和第四通孔12與所述led半導體層2以及連接電極7接觸。

具體地，所述第二絕緣層9的材料為氧化矽、氮化矽、或氧化鋁等，所述頂電極13為透明電極，材料為ito、izo、或pedot：pss。

步驟4、請參閱圖13和圖14，提供一轉印頭300和一接收基板400，所述接收基板400包括：襯底基板41、設於所述襯底基板41上多個陣列排布的子像素區域15、以及設於每一個子像素區域15內的間隔排列的第一電極觸點43和第二電極觸點44。

具體地，所述步驟4中提供的接收基板400還包括：tft層42和像素定義層45；所述tft層42設於所述襯底基板41與第一電極觸點43和第二電極觸點44之間，包括：設於所述襯底基板41上的有源層421、覆蓋所述有源層421與所述襯底基板41的柵極絕緣層422、設於所述有源層421上方的柵極絕緣層422上的柵極423、覆蓋所述柵極423以及柵極絕緣層422的層間絕緣層424、設於所述層間絕緣層424上的與所述有源層421的兩端接觸的源極425和漏極426、以及覆蓋所述源極425、漏極426和層間絕緣層424的鈍化層427；所述第二電極觸點44與所述源極425接觸；所述像素定義層45設於鈍化層427上且位於微發光二極體200的四周。

步驟5、請參閱圖14，通過所述轉印頭300將轉運基板8上的微發光二極體200轉印到接收基板400上，每一個子像素區域15對應一個微發光二極體200，各個子像素區域15內的微發光二極體200的底電極6和連接電極7分別與該子像素區域15內的第一電極觸點43和第二電極觸點44邦定(bonding)。

步驟6、請參閱圖15和圖16，向所述第一電極觸點43和第二電極觸點44提供測試電壓，測試接收基板400上的各個微發光二極體200是否能夠正常點亮，若所述接收基板400上所有微發光二極體200均能正常點亮，則在所述微發光二極體200、鈍化層427、像素定義層45、第一電極觸點43、及第二電極觸點44上繼續形成保護層16；若所述接收基板400上有微發光二極體200不能正常點亮，則將不能正常點亮的微發光二極體200替換為新的微發光二極體200，並重新測試直至接收基板400上所有微發光二極體200均能正常點亮。

具體地，所述保護層16具有增強微發光二極體200的光提取的功能，且所述保護層16具有良好的熱傳導能力。

進一步地，請參閱圖16，所述第一電極觸點43和第二電極觸點44上預設有至少兩個邦定位置500，所述步驟6中將不能正常點亮的微發光二極體200替換為新的微發光二極體200時，替換後的微發光二極體200與替換前的微發光二極體200位於不同的邦定位置500。

需要說明的是，本發明的微發光二極體顯示面板的製作方法先在原始基板1上製作包括底電極6、led半導體層2、和連接電極7的微發光二極體的半成品100，接著將微發光二極體的半成品100轉移到轉運基板8上並上下倒轉，然後接著形成與led半導體層2和連接電極7均連接的頂電極13，得到成品的微發光二極體200，最後將微發光二極體200轉印到接收基板400上，使得底電極6和連接電極7分別與第一電極觸點43和第二電極觸點44邦定接觸，從而在微發光二極體200轉印後無需經過任何製程，即可直接進行微發光二極體200的點亮測試，在微發光二極體200確定正常發光後再繼續製作保護層16等其他結構，能夠降低產品檢測及修復的難度，提升產品良率。

綜上所述，本發明提供一種微發光二極體顯示面板，該顯示面板的襯底基板上設有間隔排列的第一電極觸點和第二電極觸點，所述第一電極觸點和第二電極觸點分別與微發光二極體的底電極和連接電極接觸，所述連接電極還與微發光二極體的頂電極接觸，能夠在微發光二極體轉印後直接進行微發光二極體的檢測，降低產品檢測及修復的難度，提升產品良率。本發明還提供一種微發光二極體顯示面板的製作方法，能夠在微發光二極體轉印後直接進行微發光二極體的檢測，降低產品檢測及修復的難度，提升產品良率。

以上所述，對於本領域的普通技術人員來說，可以根據本發明的技術方案和技術構思作出其他各種相應的改變和變形，而所有這些改變和變形都應屬於本發明權利要求的保護範圍。