三安光电的Micro LED专利,通过利用导电基板搭配绝缘隔离,根据共电极并联的方式形成针孔电极的支撑柱子,同时采用模块化金属牺牲层做测试电极,实现微型发光元件的巨量全测。
近年来,Micro LED布局火热,作为新一代显示技术,布局Micro LED就是布局未来。目前来看,三安光电既是LED光电龙头,也是集成电路新贵,在Micro LED领域占据领先地位,市场竞争力十分强势。
微型LED(Micro LED),除了具有OLED自发光、厚度薄、质量轻、视角大、响应时间短、发光效率高等特性外,还有体积小、易于携带、功耗低等优异特性,更容易实现高PPI(像素密度)。LED产业已经有很多单位致力于元件的开发应用。但由于LED芯片很小,如何实现全测已经成为一个重大难点。为了实现巨量转移,芯片采用悬空式制作,对应的就需要悬空搭桥测试,但是容易出现断桥,或者掉电极(peeling)等问题。
为此,三安光电于2018年3月22日提出一项名为“一种微型发光元件及其制作方法”的发明专利(申请号:201810241966.2),申请人为厦门市三安光电科技有限公司。
图1 微型发光二极管器件制作过程1
图1过程为提供的LED外延结构110,一般包括生长衬底111和外延叠层。其中,生长衬底110表面结构可为平面结构或图案化图结构,蚀刻区包括第二电极区217和切割道区218,其中切割道区218将整个发光外延叠层110划分为一系列微发光单元LED。继续蚀刻切割道区218的第一类型半导体层212则形成走道150,从而将在整个发光外延结构分为一系列微型LED芯片阵列。
图2 微型发光二极管器件制作过程2
在制作过程2中,各个微型LED芯片的表面上覆盖绝缘材料层160,仅露出第一电极216和第二电极的217的部分表面,并在微型LED芯片阵列上制作金属牺牲层190,进而根据测试模块,形成区域化的金属牺牲层,使得整个模块化的金属牺牲层并联在第二电极上,作为第二测试的第二电极。
图3 微型发光二极管器件制作过程3
参照图3,在微型LED芯片阵列上制作含有SiN等材料的绝缘保护层131,以此覆盖住整面的金属牺牲层,并填充第一电极开孔位置。利用干蚀刻的方式,在第一电极开孔进一步挖孔,露出第一电极,并将整面填充金属连接层141,进而在第一电极上与绝缘保护层组成支撑柱子。
三安光电的此项Micro LED专利,在常用微型LED的基础上,利用导电基板搭配绝缘隔离,形成针孔电极的支撑柱子,并用模块化金属牺牲层做测试电极,实现微型发光元件的巨量全测。
LED领域的市场竞争力十分强势,而三安光电凭借强大的实力不断开发出新型Micro LED,并于TCL华星成立联合实验室,以加速推进Micro LED市场化。希望在不久将来,三安光电将实现在相关领域的全产业链布局。