异质集成全彩Micro-LED显示面板及其制备方法

本技术涉及半导体发光器件，具体涉及一种异质集成全彩micro-led显示面板及其制备方法。

背景技术：

1、异质集成是一种将不同材料制成的器件或者电路集成在同一平台上的技术。异质集成可以融合不同半导体材料、工艺、结构元器件或者芯片的优点，实现多种功能的协同工作。异质集成的特点是可以充分发挥不同材料的优势，提高器件的性能和功能。

2、目前，gan基的蓝/绿光led和algainp基的红光led因其具有高亮度、长寿命、广色域、抗干扰能力强、节能等优势，成为制备micro-led显示的主要部分。但是由于蓝/绿光led的材料与红光led的材料不同，无法实现在单一衬底上直接外延生长得到全彩micro-led。因此，异质集成两种不同材料led的实现全彩micro-led显示成为了世界科技人员关注的热点。

3、相关技术中，由于micro-led芯片的尺寸为微米级别，并且实现micro-led显示需要巨量的芯片，传统的芯片逐一转移的方法不再适用。同时，对实现全彩显示，如何完成不同发光芯片在电路板上的排列对齐是一个重要的问题。目前，研究人员提出一些巨量转移和集成技术仍然不能满足商业化的需求，如拾取-放置技术难以实现巨量芯片的转移，流控装配难以实现高精度的芯片排列对齐。

4、因此，有必要设计一种新的异质集成全彩micro-led显示面板及其制备方法，以克服上述问题。

技术实现思路

1、本技术提供一种异质集成全彩micro-led显示面板及其制备方法，可以解决相关技术中芯片逐一转移的方法不适用，且不易实现芯片排列对齐的技术问题。

2、第一方面，本技术实施例提供一种异质集成全彩显示面板的制备方法，其包括以下步骤：

3、在第一载片上外延生长并制备蓝绿双波长micro-led芯片阵列；

4、在目标衬底上制备与每个所述蓝绿双波长micro-led芯片对应的第一粘合胶阵列；

5、将所述第一载片与所述目标衬底对齐，使每个所述蓝绿双波长micro-led芯片与每个所述第一粘合胶对齐并粘合，并将所述第一载片移除；

6、在第二载片上制备红光micro-led芯片阵列；

7、在所述目标衬底上制备与每个所述红光micro-led芯片对应的第二粘合胶阵列；

8、将所述第二载片与所述目标衬底对齐，使每个所述红光micro-led芯片与每个所述第二粘合胶对齐并粘合，并将所述第二载片移除；

9、将所述目标衬底上的所述蓝绿双波长micro-led芯片与所述红光micro-led芯片通过电极孔键合至驱动板，得到全彩micro-led显示面板。

10、结合第一方面，在一种实施方式中，所述在第一载片上制备蓝绿双波长micro-led芯片阵列，包括：

11、在第一衬底上外延生长并制备蓝绿双波长micro-led芯片阵列；

12、在所述第一衬底上旋涂第一粘附层，使所述第一粘附层将所述第一衬底和多个所述蓝绿双波长micro-led芯片覆盖；

13、将所述第一载片固定至所述第一粘附层的表面，并将所述第一衬底剥离。

14、结合第一方面，在一种实施方式中，所述在第一衬底上外延生长并制备蓝绿双波长micro-led芯片阵列，包括：

15、在所述第一衬底上依次逐层外延生长蓝光n型层、蓝光量子阱、蓝光p型层、隧道结、绿光p型层、绿光量子阱和绿光n型层，形成外延结构；

16、利用光刻技术将所述外延层刻蚀成单独的蓝绿双波长micro-led芯片，并在所述隧道结、所述绿光n型层和所述蓝光n型层上制备电极。

17、结合第一方面，在一种实施方式中，所述将所述第一载片固定至所述第一粘附层的表面，包括：

18、在所述第一粘附层的表面旋涂第二粘附层；

19、在温度大于第一预设温度时，用热压的方式将所述第一载片粘附至所述第二粘附层，使所述第一载片固定至所述第一粘附层。

20、结合第一方面，在一种实施方式中，所述将所述第一载片移除，包括：

21、将所述第一载片加热至第二预设温度，使所述第二粘附层软化；

22、使用横向热滑移技术将软化的所述第二粘附层上的第一载片移除，并用丙酮去除残余的所述第一粘附层和所述第二粘附层。

23、结合第一方面，在一种实施方式中，所述第一粘附层的材料为聚甲基丙烯酸甲酯，所述第二粘附层的材料为聚碳酸酯。

24、结合第一方面，在一种实施方式中，所述在第二载片上制备红光micro-led芯片阵列，包括：

25、在第二衬底上依次外延生长红光n型层、红光量子阱和红光p型层，并利用光刻技术刻蚀成单独的红光micro-led芯片，在所述红光n型层和所述红光p型层上制备n型电极和p型电极；

26、在所述第二衬底上旋涂第三粘附层；

27、在所述第三粘附层上旋涂第四粘附层，在温度大于第一预设温度时，用热压的方式将所述第二载片粘附至所述第四粘附层，使所述第二载片固定至所述第三粘附层；

28、采用选择性湿法腐蚀的方式去除所述第二衬底，得到位于所述第二载片上无衬底的多个红光micro-led芯片。

29、结合第一方面，在一种实施方式中，所述将所述目标衬底上的所述蓝绿双波长micro-led芯片与所述红光micro-led芯片通过电极孔键合至驱动板，得到全彩micro-led显示面板，包括：

30、在所述目标衬底上沉积钝化层，使所述钝化层将所述目标衬底、所述蓝绿双波长micro-led芯片以及所述红光micro-led芯片覆盖；

31、在所述钝化层上刻蚀出分别与所述蓝绿双波长micro-led芯片和所述红光micro-led芯片的电极对应的电极孔；

32、在所述电极孔中沉积金属导电材料；

33、将所述蓝绿双波长micro-led芯片和所述红光micro-led芯片通过所述电极孔中的金属导电材料与所述驱动板键合。

34、结合第一方面，在一种实施方式中，在所述将所述蓝绿双波长micro-led芯片和所述红光micro-led芯片通过所述电极孔中的金属导电材料与所述驱动板键合，还包括：

35、采用光照将所述目标衬底上的所述第一粘合胶和所述第二粘合胶分解；

36、利用湿法腐蚀剥离所述目标衬底。

37、第二方面，本技术实施例提供了一种全彩显示面板，所述全彩显示面板利用上述的制备方法制备而成，所述全彩显示面板包括：封装于钝化层内的呈阵列分布的多个蓝绿双波长micro-led芯片和多个红光micro-led芯片；驱动板，所述驱动板设于所述钝化层的一侧，所述驱动板与多个所述蓝绿双波长micro-led芯片键合，且所述驱动板与多个所述红光micro-led芯片键合。

38、本技术实施例提供的技术方案带来的有益效果包括：

39、通过在第一载片上制备呈阵列分布的蓝绿双波长micro-led芯片，在第二载片上制备呈阵列分布的红光micro-led芯片，可以将蓝绿双波长micro-led芯片和红光micro-led芯片巨量转移到同一目标衬底上，不需要逐一转移芯片；且通过将第一载片、第二载片与目标衬底对齐，可以使蓝绿双波长micro-led芯片和红光micro-led芯片在转移至目标衬底后能够实现排列对齐，解决了相关技术中芯片逐一转移的方法不适用，且不易实现芯片排列对齐的技术问题。