[发明专利]一种多色Micro-LED显示器件的制作方法

说明书

本发明公开一种多色Micro‑LED显示器件的制作方法，属于基本电气元件的技术领域。本发明方法通过重复地对未图案化的不同颜色LED外延片进行晶圆级键合来制造Micro‑LED显示器件。由于LED外延片在键合前未被图形化为Micro‑LED阵列，因此工艺中对于对准的要求显著放宽。在Micro‑LED显示器件中，Micro‑LED阵列需要与包含基础衬底的驱动芯片集成。在该过程中，多种颜色LED阵列按如下方式制造：未图案化的LED外延片被键合在驱动芯片的表面上，之后去除LED的衬底并进行平坦化操作以允许下一层未图案化的LED外延片被键合，以此方法完成三层LED外延层的堆叠后，采用刻蚀的方法将三种不同颜色的LED外延层图形化成Micro‑LED阵列，再制作金属层完成电极连接。该方法可以提高Micro‑LED显示器件的制作效率。

技术领域

本发明涉及显示技术，特别是涉及一种多色Micro-LED显示器件的制作方法，属于基本电气元件的技术领域。

背景技术

Micro-LED新型显示器件由于具有亮度高、发光效率高、对比度高、响应速度快、使用寿命长、色域高、自发光以及可以无缝拼接等特点，其性能远高于现有的LCD和OLED显示器件。因此，Micro-LED新型显示器件在微投影、透明显示器以及抬头显示器等领域有广泛的应用前景。

在现有技术中，Micro-LED显示器件一般采用的是顶发射模式，LED芯片和驱动电路芯片均是分别研制，然后像素单元之间一对一电气互联。然而，数百万甚至数千万的微型LED与驱动电路芯片阵列的集成十分具有挑战性。以标准的4K超高清显示屏为例，共3840×2160=8294400个像素，对于RGB Micro-LED，共需要8294400×3=24883200个Micro-LED晶粒，晶粒数量达到千万级。因此，如何高效准确地将巨量的Micro-LED晶粒从供体基板转移到驱动基板上是目前Micro-LED新型显示器件制作的一大工艺难点。

为克服上述Micro-LED新型显示器件制作的工艺难点，现有技术提出了批量转移Micro-LED晶粒的制作方法以及采用倒焊接技术将具有原始衬底的LED阵列邦定到驱动芯片上的制造方法。

批量转移Micro-LED晶粒的制作方法中，驱动电路芯片被制造在一个衬底上，并且LED芯片被制造在另一个衬底上，首先将LED转移到一个中间衬底上并且移除原衬底，然后将中间衬底上的LED挑出后分多次放置在具有驱动电路芯片的衬底上。然而，这种制作方法低效且昂贵。另外，目前这种批量大规模转移微型LED的设备还不是很成熟。

采用倒焊接技术将具有原始衬底的LED阵列邦定到驱动芯片上的制造方法中，首先分别在具有原始衬底的LED阵列表面和驱动芯片表面制作焊接金属凸点，之后使用倒焊接设备将制作好焊接金属凸点的LED阵列与驱动电路芯片对准，调节焊接的压力、温度以及时间参数，实现LED阵列与驱动电路的电气互联。该方法制造出的LED显示面板的良率依赖于 LED阵列与驱动芯片的对准精度，且两个不同衬底之间的热失配在键合界面处产生的压力导致可靠性问题。另外，该方法难以在驱动芯片上进行多次不同颜色的LED阵列的倒焊接，不利于彩色显示器件的制作。

此外，上述两种Micro-LED新型显示器件制作方法都是将制备好的LED芯片与驱动芯片电气互联，因此对单颗LED像素的微缩有限，限制了LED显示面板分辨率的提高。

综上，本发明旨在提出一种多色Micro-LED显示器件的高效制作方法。

发明内容

本发明的发明目的是针对上述背景技术的不足，提供一种多色Micro-LED显示器件的制作方法，借助晶圆键合和衬底去除等工艺手段，实现高效制作多色Micro-LED显示器件的发明目的，解决现有Micro-LED显示器件制作方法批量转移微型LED的技术不成熟、成本昂贵、制造效率低的技术问题。

本发明为实现上述发明目的采用如下技术方案：一种多色Micro-LED显示器件的制作方法，包括步骤1至步骤20。