一種LED顯示屏的製備方法與流程
2024-04-04 04:27:05
本發明涉及半導體照明技術領域，特別涉及一種LED顯示屏的製備方法。
背景技術：
在LED顯示屏工業生產中，需要用到LED外延片，LED外延片由氣態物質InGaAlP利用有機金屬化學氣相沉積方法在一塊加熱至適當溫度的襯底基片(主要有藍寶石、SiC和Si)上沉積形成，LED外延片包括襯底基片和外延膜。
現有的LED廠使用的是4英寸LED外延片的產線，生產得到的LED外延片的尺寸為4英寸，而主流的半導體生產廠(如MEMS產線、IC產線)都是8英寸或12英寸的LED外延片加工產線，這種產線無法加工4寸的LED外延片。並且LED外延片在外延過程中可能因為襯底缺陷、灰塵顆粒或設備波動造成LED外延片缺陷，且出現缺陷的位置是不確定的，如果缺陷出現在顯示屏顯示區域，則加工出的產品需要對該區域進行修補或直接報廢該產品，因此，降低了生產良率，增大了生產成本。
綜上所述，如何解決LED顯示屏生產過程中LED外延片尺寸不能滿足加工產線的尺寸需求以及因LED外延片缺陷導致產品良率下降的問題，成為了本領域技術人員亟待解決的問題。
技術實現要素：
有鑑於此，本發明的目的在於提供一種LED顯示屏的製備方法，以使LED外延片尺寸能夠滿足各產線的尺寸要求，且提高產品良率。
為達到上述目的，本發明提供以下技術方案：
一種LED顯示屏的製備方法，包括步驟：
S100、對LED外延片的外延膜進行面掃描，定位出所述外延膜上的缺陷所在的位置；
S200、在避開所述缺陷的區域對LED外延片進行切割，得到多個顯示屏切片；
S300、將所述顯示屏切片定位貼到臨時透光基板上，所述LED外延片的襯底基片一側與所述透光基板貼合；
S400、在所述臨時透光基板上的LED外延片上製作出LED像素點，並製作P電極；
S500、將所述臨時透光基板上的LED像素點與設置有控制電路的電路背板鍵合連接，所述臨時透光基板的尺寸大於等於所述電路背板的尺寸；
S600、去除所述臨時透光基板和所述襯底基片，完成單色LED像素點的轉移。
優選的，在上述的LED顯示屏的製備方法中，在所述步驟S600之後，還包括步驟：
S700、重複兩次所述步驟S100至所述步驟S600，分別完成另外兩個顏色LED像素點向同一所述電路背板的轉移，得到包含三色LED像素點的電路背板。
優選的，在上述的LED顯示屏的製備方法中，在所述步驟S700之後，還包括步驟：
S800、在三色LED像素點上製作N電極，在所述三色LED像素點外部設置保護層，得到多個LED顯示屏。
優選的，在上述的LED顯示屏的製備方法中，在所述步驟S800之後還包括步驟：
S900、對所述電路背板進行切割，得到單個LED顯示屏。
優選的，在上述的LED顯示屏的製備方法中，在所述步驟S100中，對所述LED外延片的外延膜進行面掃描後，還包括定位出所述外延膜上的波長分布；在所述步驟S200中，在避開所述缺陷的區域根據所述波長分布確定符合產品要求的波長分布區域對所述LED外延片進行切割，得到多個顯示屏切片。
優選的，在上述的LED顯示屏的製備方法中，在所述步驟S100中，切割得到的所述顯示屏切片的尺寸具有至少1mm的加工餘量。
優選的，在上述的LED顯示屏的製備方法中，在所述步驟S200中，在進行所述LED外延片和所述襯底基片的切割之前，對所述LED外延片的襯底基片一側進行減薄拋光。
優選的，在上述的LED顯示屏的製備方法中，所述步驟S500中的將所述臨時透光基板上的LED像素點與設置有控制電路的電路背板鍵合連接具體為：
S501、在新的背板上製作用於控制所述LED像素點的亮與滅的控制電路，得到所述電路背板；
S502、在所述電路背板上製作用於所述控制電路與所述LED像素點鍵合的金屬凸起，以及用於鍵合操作的對準標記；
S503、將所述臨時透光基板上的LED像素點與所述電路背板的控制電路按照所述對準標記的位置通過所述金屬凸起鍵合連接。
優選的，在上述的LED顯示屏的製備方法中，所述襯底基片為藍寶石襯底。
優選的，在上述的LED顯示屏的製備方法中，在所述步驟S600中，去除所述襯底基片的方法為雷射分離所述襯底基片和所述LED像素點。
與現有技術相比，本發明的有益效果是：
本發明提供的LED顯示屏的製備方法中，對LED外延片的外延膜先進行面掃描，定位出外延膜的缺陷所在的位置，在避開缺陷的區域對LED外延片進行切割，得到多個顯示屏切片，將顯示屏切片定位貼到臨時透光基板上，臨時透光基板的尺寸大於等於電路背板的尺寸，在LED外延片上製作出LED像素點，將臨時透光基板上的LED像素點與電路背板鍵合連接，最後去除臨時透光基板和襯底基片，完成LED像素點的轉移。可以看出，該製備方法將LED外延片進行切割，得到多個不包含缺陷的顯示屏切片，將這些顯示屏切片按照特定的位置重新組合定位貼到其它尺寸的臨時透光基板上，再將臨時透光基板上的LED外延片製作好LED像素點後與電路背板鍵合連接，通過臨時透光基板將小尺寸的LED外延片應用到大尺寸的加工產線上，使LED外延片尺寸能夠滿足各產線的尺寸要求，且用於加工使用的LED外延片避開了缺陷，因此提高了產品良率。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據提供的附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發明實施例提供的一種LED顯示屏的製備方法的流程示意圖；
圖2為本發明實施例提供的一種LED顯示屏的製備方法中的切割LED外延片的示意圖；
圖3為本發明實施例提供的一種LED顯示屏的製備方法中的顯示屏切片貼到臨時透光基板的示意圖；
圖4為圖3的仰視圖；
圖5為本發明實施例提供的一種LED顯示屏的製備方法中的在LED外延片上製作LED像素點的示意圖；
圖6為本發明實施例提供的一種LED顯示屏的製備方法中的臨時透光基板與電路背板鍵合連接的示意圖；
圖7為本發明實施例提供的一種LED顯示屏的製備方法中的去除臨時透光基板和襯底基片的示意圖。
具體實施方式
本發明的核心是提供了一種LED顯示屏的製備方法，能夠以使LED外延片尺寸能夠滿足各產線的尺寸要求，且提高了產品良率。
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，都屬於本發明保護的範圍。
請參考圖1-圖7，本發明提供了一種LED顯示屏的製備方法，包括以下步驟：
步驟S100、對LED外延片1的外延膜進行面掃描，定位出外延膜上的缺陷101所在的位置。具體可通過雷射從外延膜一側照射，通過檢測外延膜反射光線的強度和波長定位外延膜上的缺陷101，缺陷101處反射的光線的強度和波長不同於其他正常區域的強度和波長。
步驟S200、如圖2所示，在避開缺陷101的區域對LED外延片1進行切割，得到多個顯示屏切片2，每個顯示屏切片2均包括襯底基片202和外延膜，每個顯示屏切片2用於製作一個LED顯示屏。
步驟S300、如圖3和圖4所示，將顯示屏切片2定位粘貼到臨時透光基板3上，LED外延片1的襯底基片202一側與臨時透光基板3貼合，臨時透光基板3可以為玻璃基板等透光基板，能夠透過雷射，如紫外光等。臨時透光基板3的尺寸可以根據半導體加工廠的產線所能加工的尺寸而定，如8英寸或12英寸等，臨時透光基板3上設置有對應每個顯示屏的定位標記，並設置了後續半導體工藝所使用的對準標記。
步驟S400、如圖5所示，在臨時透光基板3上的LED外延片1上製作出LED像素點201，具體在外延膜上製作LED像素點，並在LED像素點201上製作用於鍵合操作的P型金屬層，即P電極。
步驟S500、如圖6所示，將臨時透光基板3上的LED像素點201與設置有控制電路5的電路背板4鍵合連接，控制電路5用於控制LED顯示屏的量與滅，控制電路5上設置有金屬凸起501，作為控制電路5的陽極，用於和LED像素點201的P電極鍵合在一起。臨時透光基板3的尺寸大於等於電路背板5的尺寸，優選地，臨時透光基板5的尺寸與電路背板4的尺寸一致，方便進行鍵合。
步驟S600、如圖7所示，去除臨時透光基板3和襯底基片202，完成單色LED像素點的轉移，單色LED像素點轉移到電路背板5上。
上述的LED顯示屏的製備方法在進行LED外延片1切割之前，先對LED外延片1的外延膜表面進行掃描，定位出缺陷101所在的位置，之後再進行切割時，可以輕鬆避開缺陷101區域，得到多個不包含缺陷101的顯示屏切片2，將這些顯示屏切片2按照特定的位置重新組合定位貼到其它尺寸的臨時透光基板3上，再將臨時透光基板3上的LED外延片1製作好LED像素點201後與電路背板5鍵合連接，通過臨時透光基板3將小尺寸的LED外延片1應用到大尺寸的加工產線上，使LED外延片1尺寸能夠滿足各產線的尺寸要求，且用於加工使用的LED外延片1避開了缺陷101，因此提高了產品良率。
對LED顯示屏的製備方法進行優化，在本實施例中，在步驟S600之後，還包括步驟S700，即重複兩次步驟S100至步驟S600，使用兩個新的臨時透光基板3分別依次完成另外兩個顏色LED像素點向同一電路背板5的轉移，得到包含三色LED像素點的電路背板5，具體操作不再贅述。當然，也可以只進行單色LED像素點或雙色LED像素點的轉移，得到單色LED顯示屏或雙色LED顯示屏。
進一步地，在步驟S700之後，還包括步驟S800，即在三色LED像素點上製作N電極，在三色LED像素點外部設置保護層，得到多個組合在一起的LED顯示屏。保護層為透明保護層，可以為透明塑料或透明玻璃，只要能夠透光即可。
更進一步地，在步驟S800之後還包括步驟S900，即對具有多個LED顯示屏的電路背板5進行切割，得到單個LED顯示屏，單個LED顯示屏具有獨立的控制電路，用於只有一個LED顯示屏的產品中。當然，也可以將多個LED顯示屏組合在一起使用。
在本實施例中，為了進一步提高LED顯示屏的產品質量，在步驟S100中，對LED外延片1的外延膜進行面掃描後，除了定位出外延膜的缺陷101所在的位置，還包括定位出外延膜上的波長分布；在步驟S200中，在避開缺陷101的區域根據波長分布確定符合產品要求的波長分布區域對LED外延片1進行切割，得到多個顯示屏切片2。由於不同的產品對LED顯示屏的波長要求不同，因此，在LED外延片1上進行面掃描後，得到其上的波長分布，依據PL波長分布數據，按照產品對波長要求切割符合要求的顯示屏切片2。
進一步地，在步驟S100中，切割得到的顯示屏切片2的尺寸具有至少1mm的加工餘量。即顯示屏切片2的尺寸要比實際的顯示屏的尺寸大至少1mm，這樣無需高度精確地對準即可保證切割好的LED外延片1與顯示屏加工區域的對準。
在本實施例中，對步驟S200進行優化，在步驟S200中，在進行LED外延片1的切割之前，對LED外延片1的襯底基片一側進行減薄拋光。減薄拋光的目的有兩個，一個是減小翹曲，另一個是為了在進行雷射剝離工藝時，使雷射更容易穿過襯底基片。由於LED外延片1的外延膜材料為GaN，襯底基片202的材料通常為Al2O3，兩者的晶格常數是不一樣的，GaN晶格常數大於Al2O3的晶格常數，因此LED外延片1中心是朝上凸的，減薄襯底基片202可以減小翹曲。由於雷射剝離工藝是在襯底基片202側打雷射，通過分解外延膜和襯底基片202界面的GaN實現這兩層的分離。襯底基片202相對雷射來說是透明的，但是由於缺陷的存在，雷射在穿過襯底基片202到達外延膜和襯底基片202界面時會犧牲光強度。因此減薄並拋光襯底基片202可以有效地減少雷射在穿透襯底基片202過程中的損失和界面散射。
在本實施例中，對步驟S500進行優化，步驟S500中的將臨時透光基板3上的LED像素點201與設置有控制電路5的電路背板4鍵合連接具體包括以下步驟：
步驟S501、在新的背板上製作用於控制LED像素點201的亮與滅的控制電路5，得到電路背板4。
步驟S502、在電路背板4上製作用於控制電路5與LED像素點201鍵合的金屬凸起501，即製作控制電路5的陽極，以及用於鍵合操作的對準標記，該對準標記用於和臨時透光基板3上的對準標記配合對準，方便快速地進行鍵合操作。
步驟S503、將臨時透光基板3上的LED像素點201與電路背板4的控制電路5按照述對準標記的位置通過金屬凸起501鍵合連接。
當然，也可以不設置對準標記，只是鍵合操作不方便。
在本實施例中，襯底基片202優選為藍寶石襯底，當然還可以為其他材質的襯底基片202，只要能夠實現LED外延片1的生成即可。
在本實施例中，在步驟S600中，去除襯底基片202的方法為雷射分離襯底基片202和LED像素點201。當然，也可以採用刻蝕的方式進行臨時透光基板3和襯底基片202與LED像素點201的分離。
本說明書中各個實施例採用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。
對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或範圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制於本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的範圍。