一种显示装置及其制作方法与流程

本发明涉及显示，尤其涉及一种显示装置及其制作方法。

背景技术：

1、发光二极管(light emitting diode，简称led)显示技术是指以发光二极管作为显示器件的显示技术。由于micro led(micro light emitting diode，简称micro led)继承了传统发光二极管的高效率、高亮度、高可靠度及反应时间快等特点，并且具自发光无需背光源的特性，更具节能、机构简易、体积小、薄型等优势，采用micro led直显技术得到大力发展。micro led未来在公共显示、tv、车载，商显、手机等方面有广阔的应用前景，是未来重要显示技术。

2、目前micro led显示装置，驱动基板和micro led分别制作，再将micro led转移到驱动基板上进行键合。而由于转移micro led的过程中，由于外力的作用可能使得microled与驱动基板上的目标位置之间产生位置偏移，从而造成micro led电性不良的问题。

技术实现思路

1、本发明一些实施例中，显示装置包括：驱动基板、发光芯片及导电部。驱动基板中的一个第一电极对应两个第二电极，一个第一电极沿设定方向的两侧分别设置一个第二电极；一个第一电极及对应的两个第二电极组成一个电极组；发光芯片采用垂直结构，每个发光芯片对应驱动基板上的一个电极组，发光芯片靠近驱动基板的一侧与对应的电极组中的第一电极电连接，发光芯片背离驱动基板的一侧与对应的电极组中的两个第二电极电连接。由此可以在发光芯片背离驱动基板的两侧均同时连接第二电极，避免由于发光芯片在转移过程中产生的错位而带来的电性不良的问题。

2、本发明一些实施例中，发光芯片产生位置偏移的方向与施加外力的方向有关。在转移过程中，转移设备所施加的外力方向通常发光芯片阵列的行方向或列方向。因此，在同一个电极组中，两个第二电极分别位于第一电极沿施加外力的方向上的两侧，这样即使发光芯片的位置产生偏移，仍然在两侧均与驱动基板进行电连接，可以保证至少一侧与驱动基板之间的电连接有效。

3、本发明一些实施例中，发光芯片包括外延结构和位于外延结构面向驱动基板一侧的欧姆接触层。外延结构包括：位于欧姆接触层背离驱动基板一侧的第一掺杂层，位于第一掺杂层背离欧姆接触层一侧的发光层，和位于发光层背离第一掺杂层一侧的第二掺杂层；其中，导电部与第二掺杂层接触。第一掺杂层和第二掺杂层可使用相同的材料分别进行n型掺杂和p型掺杂，第一掺杂层为p型掺杂层，第二掺杂层为n型掺杂层；或者第一掺杂层为n型掺杂层，第二掺杂层为p型掺杂层。欧姆接触层用于降低半导体与金属接触时产生的接触电阻。导电部采用透明导电材料，如ito等。

4、本发明一些实施例中，显示装置还包括覆盖于各发光芯片和驱动基板表面的绝缘层。在将各发光芯片转移至驱动基板之后，可以在各发光芯片以及驱动基板的表面覆盖一整层的绝缘层，可以有效降低发光芯片侧壁漏电的问题。

5、本发明一些实施例中，绝缘层包括：多个第一开口和多个通孔。其中，第一开口位于对应于第二电极的位置，用于暴露出第二电极，以使在形成导电部时，导电部与第二电极接触，形成电连接关系。通孔位于对应于第一电极的位置，用于暴露出发光芯片的第二掺杂层，以使在形成导电部时，导电部与第二掺杂层接触，形成电连接关系。导电部需要通过绝缘层的通孔与发光芯片接触，如果发光芯片的转移位置发生偏移，而在对绝缘层进行打孔时，则是按照第一电极所在的位置进行打孔，因此通孔可能形成在发光芯片靠近边缘位置甚至在发光芯片以外的位置，在该位置进行打孔会使得绝缘层形成较尖锐的凸起，在形成导电部时在尖端凸起的位置容易导致导电材料爬坡断开，或者发光芯片顶端无通孔，从而造成该位置的发光芯片电性不良的问题。因此对于每个第一电极对应位置处的绝缘层的通孔的数量至少为两个，且相邻的通孔之间相距设定距离。这样即使发光芯片的位置产生偏移，在对绝缘层进行打孔时使得一些通孔的位置偏移至发光芯片的边缘位置甚至发光芯片以外的位置，但是会有至少一个通孔的位置可以位于发光芯片表面的绝缘层上。在形成导电部之后，导电部覆盖发光芯片的顶部且与两侧的第二电极接触，因此可以保证导电部可以通过至少一个通孔与发光芯片的第二掺杂层接触，从而保证发光芯片与驱动基板之间的电性连接。

6、本发明一些实施例中，考虑到发光芯片的尺寸以及对绝缘层进行打孔的工艺限制，每个第一电极所在位置对应的绝缘层上的通孔的数量可以为2个，且两个通孔之间完全隔离，互不连通。相邻的通孔之间的间距大于通孔的口径。

7、本发明一些实施例中，显示装置还包括位于各发光芯片之间的遮光层。遮光层位于绝缘层背离驱动基板的一侧。遮光层一方面可以起到隔离各发光芯片，防止发光芯片之间的光串扰的作用；另一方向可以起到平坦化的作用。

8、本发明一些实施例中，遮光层包括多个第二开口和多个第三开口。其中，第二开口位于对应于第二电极的位置，用于暴露出第二电极，以使在形成导电部时，导电部与第二电极接触，形成电连接关系。第三开口位于对应于发光芯片的位置，用于暴露出发光芯片表面的绝缘层，以使在对绝缘层进行打孔时，可以对发光芯片表面的绝缘层进行刻蚀，形成暴露发光芯片的第二掺杂层的通孔。

9、本发明一些实施例中，遮光层背离驱动基板一侧的表面高于或等于发光芯片中发光层背离驱动基板一侧的表面。遮光层的高度至少高于发光层的高度可以有效避免发光芯片之间产生光串扰的问题。除此之外，由于在形成遮光层的图形之后，还需要再对绝缘层进行刻蚀，因此，遮光层还需要暴露出发光芯片顶面的绝缘层。

10、本发明一些实施例中，在形成遮光层的第二开口和第三开口的图形之后，再对遮光层所暴露的绝缘层进行刻蚀，从而形成绝缘层的第一开口和通孔的图形。最后再形成导电部，以使导电部与分别与发光芯片以及驱动基板上的第二电极接触，以实现发光芯片与第二电极之间的电性连接。

11、本发明一些实施例中，显示装置包括：驱动基板、发光芯片、绝缘层及导电部。驱动基板中的第一电极和第二电极相互对应，第一电极和对应的第二电极组成电极组；发光芯片采用垂直结构，每个发光芯片对应驱动基板上的一个电极组，发光芯片靠近驱动基板的一侧与对应的电极组中的第一电极电连接，绝缘层覆盖发光芯片和驱动基板的表面，每个第一电极所在位置对应的绝缘层上的具有2个通孔；导电部通过绝缘层上的通孔与发光芯片接触并与发光芯片对应的电极组中的第二电极电连接。

12、导电部需要通过绝缘层的通孔与发光芯片接触，如果发光芯片的转移位置发生偏移，而在对绝缘层进行打孔时，则是按照第一电极所在的位置进行打孔，因此通孔可能形成在发光芯片靠近边缘位置甚至在发光芯片以外的位置，在该位置进行打孔会使得绝缘层形成较尖锐的凸起，在形成导电部时在尖端凸起的位置容易导致导电材料爬坡断开，或者发光芯片顶端无通孔，从而造成该位置的发光芯片电性不良的问题。因此对于每个第一电极对应位置处的绝缘层的通孔的数量为两个，这样即使发光芯片的位置产生偏移，在对绝缘层进行打孔时使得一些通孔的位置偏移至发光芯片的边缘位置甚至发光芯片以外的位置，但是会有至少一个通孔的位置可以位于发光芯片表面的绝缘层上。在形成导电部之后，导电部覆盖发光芯片的顶部且与两侧的第二电极接触，因此可以保证导电部可以通过至少一个通孔与发光芯片的第二掺杂层接触，从而保证发光芯片与驱动基板之间的电性连接。

13、本发明一些实施例中，一个电极组中，一个第一电极对应两个第二电极，且一个第一电极沿设定方向的两侧分别设置一个第二电极；设定方向为在转移发光芯片时施加外力的方向；发光芯片对应的导电部与该发光芯片对应的电极组中的两个第二电极电连接。在发光芯片背离驱动基板的两侧均同时连接第二电极，避免由于发光芯片在转移过程中产生的错位而带来的电性不良的问题。

14、本发明一些实施例中，显示装置的制作方法包括：

15、将各发光芯片转移至驱动基板上；

16、将发光芯片的欧姆接触层与对应的电极组中的第一电极电连接；

17、在各发光芯片及驱动基板的表面形成绝缘层；

18、在绝缘层上形成遮光层，对遮光层进行刻蚀；

19、对遮光层暴露出的绝缘层进行刻蚀；

20、在发光芯片表面的绝缘层及遮光层上形成导电部。

21、其中，驱动基板包括：第一电极和第二电极；第一电极与第二电极相互对应，第一电极和对应的第二电极组成电极组。一个发光芯片对应一个电极组，在转移发光芯片时需要将发光芯片转移至对应的电极组中的第一电极的上方。然而由于外力的作用，发光芯片可能与对应的第一电极产生位置偏移，从而在之后的制程中导致位置偏差而产生电性不良。在制作显示装置时，一个发光芯片对应一个电极组，一个电极组中在第一电极的两侧设置两个第二电极，这样可以使发光芯片与至少一侧的第二电极之间有效电连接，而避免发光芯片电性不良的问题。或者，在刻蚀绝缘层形成用于暴露发光芯片的通孔时，每个第一电极所在位置对应的绝缘层上的具有2个通孔，即使发光芯片的位置产生偏移，在对绝缘层进行打孔时使得一些通孔的位置偏移至发光芯片的边缘位置甚至发光芯片以外的位置，但是会有至少一个通孔的位置可以位于发光芯片表面的绝缘层上。在形成导电部之后，导电部覆盖发光芯片的顶部且与两侧的第二电极接触，因此可以保证导电部可以通过至少一个通孔与发光芯片的第二掺杂层接触，从而保证发光芯片与驱动基板之间的电性连接。

22、本发明一些实施例中，对遮光层进行第一次曝光显影，以使遮光层暴露出发光芯片表面的绝缘层。第一次曝光显影可以采用整面性曝光工艺，以形成第三开口的图形。第三开口与发光芯片一一对应，第三开口位于对应于发光芯片的位置，用于暴露出发光芯片表面的绝缘层。对经过第一次曝光显影后的遮光层进行第二次曝光显影，以使遮光层暴露出第二电极表面的绝缘层。第二次曝光显影可以采用深度刻蚀工艺，以形成第二开口的图形。第二开口与第二电极一一对应，第二开口位于对应于第二电极的位置，用于暴露出第二电极表面的绝缘层。

23、本发明一些实施例中，在暴露出的绝缘层以及遮光层上形成一层光阻层，作为刻蚀阻挡层。在光阻层背离驱动基板的一侧设置半色调掩膜板，采用半色调掩膜板对光阻层进行曝光显影。其中，半色调掩膜板包括第一透光部和第二透光部，第一透光部对应第一电极的位置，第二透光部对应第二电极的位置；第一透光部的透过率小于第二透光部的透过率。由于第透光部的透过率小于第二透光部的透过率，因此对应于第一透光部位置的光阻层的刻蚀深度小于对应于第二透光部位置的光阻层的刻蚀深度，从而采用一次曝光显影工艺即可同时形成暴露对应于第二电极位置的绝缘层的开口以及暴露对应于第一电极位置的绝缘层的通孔，与传统方法相比可以节省一个光罩，有效降低成本。

24、本发明一些实施例中，对光阻层暴露出的绝缘层进行刻蚀，以形成多个第一开口和多个通孔；其中，第一开口位于对应于第二电极的位置，用于暴露出第二电极；通孔位于对应于第一电极的位置，用于暴露出发光芯片表面的外延结构。考虑到发光芯片的尺寸以及对绝缘层进行打孔的工艺限制，每个第一电极所在位置对应的绝缘层上的通孔的数量可以为2个，且两个通孔之间完全隔离，互不连通。相邻的通孔之间的间距大于通孔的口径。

25、本发明一些实施例中，在驱动基板上所有的结构表面形成一整层导电材料，通过对整层的导电材料进行刻蚀，最终形成与发光芯片一一对应的导电部，导电部覆盖对应的发光芯片背离驱动基板的表面，通过绝缘层的通孔与发光芯片的外延结构接触，且与该发光芯片对应的电极组中的两个第二电极电连接。在形成导电部的图形后，可根据需求对导电部进行退火。