一種LED微顯示屏及其制備方法與流程

本發明涉及LED微顯示技術領域，特別涉及一種LED微顯示屏的制備方法。還涉及一種應用該制備方法制備的LED微顯示屏。

背景技術：

LED微顯示技術具有很多優點，如主動發光、超高亮度、長壽命、工作電壓低、發光效率高、響應速度快、性能穩定可靠、工作溫度范圍寬等，已經成為熱點技術。

現有的LED微顯示技術在進行LED微顯示屏的制作時，為了實現高的透光率和良好的電流擴展能力，LED微顯示屏的陰極表面通常為整面覆蓋的ITO層(即導電玻璃層)，而ITO層的制作需要高溫退火工藝來實現高的透光率和底的電阻率，高溫退火工藝的工作條件通常為600度左右的快速退火或300度左右的長時間退火。而高溫對已經做好的器件產生不良影響，如對LED的內部缺陷產生不良影響。

綜上所述，如何在保證高透光率和良好電流擴展能力前提下，減少高溫工藝對器件的損壞，成為了本領域技術人員亟待解決的問題。

技術實現要素：

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種LED微顯示屏的制備方法，以在保證高透光率和良好電流擴展能力前提下，減少高溫工藝對器件的損壞。

本發明還提供了一種應用該制備方法制備的LED微顯示屏，以在保證高透光率和良好電流擴展能力前提下，減少高溫工藝對器件的損壞。

為達到上述目的，本發明提供以下技術方案：

一種LED微顯示屏的制備方法，將制備好的石墨烯薄層作為陰極電極與顯示屏背板上的LED像素結構的n-GaN表面低溫鍵合，形成歐姆接觸，并將所述石墨烯薄層與連接于所述顯示屏背板的控制電路的金屬連接結構低溫鍵合。

優選地，在上述的LED微顯示屏的制備方法，所述石墨烯薄層的制備方法為：選用尺寸大于等于所述顯示屏背板的銅基板，在所述銅基板的一側表面上使用化學氣相沉積法高溫制作石墨烯薄層。

優選地，在上述的LED微顯示屏的制備方法，在完成所述石墨烯薄層與所述n-GaN表面以及所述金屬連接結構的低溫鍵合后，去除所述銅基板。

優選地，在上述的LED微顯示屏的制備方法，所述去除所述銅基板具體為：通過腐蝕方法將所述銅基板去除，獲得純凈的所述石墨烯薄層。

優選地，在上述的LED微顯示屏的制備方法，在去除所述銅基板的所述石墨烯薄層上制作透明保護層。

優選地，在上述的LED微顯示屏的制備方法，所述透明保護層為透明玻璃層或透明塑料層。

優選地，在上述的LED微顯示屏的制備方法，所述顯示屏背板上的LED像素結構的制備方法為：

在LED外延片上制作像素點結構，得到LED像素結構；

將制作好的LED像素結構轉移到所述顯示屏背板上；

在所述LED像素結構上刻蝕露出用于歐姆接觸的所述n-GaN表面。

優選地，在上述的LED微顯示屏的制備方法，所述將制作好的LED像素結構轉移到所述顯示屏背板上，具體為：將制作好的LED像素結構通過鍵合工藝或借助MEMS結構轉移頭轉移到所述顯示屏背板上。

優選地，在上述的LED微顯示屏的制備方法，所述在所述LED像素結構上刻蝕露出所述n-GaN表面，具體為：在所述LED像素結構上通過干法刻蝕工藝露出所述n-GaN表面。

本發明還提供了一種LED微顯示屏，應用如權利要求1-9任一項所述的制備方法制得，其包括顯示屏背板、LED像素結構、石墨烯薄層和保護層；所述LED像素結構設置于所述顯示屏背板上；所述石墨烯薄層與所述LED像素結構的n-GaN表面鍵合歐姆接觸，且與所述所述顯示屏背板上的控制電路通過金屬連接結構鍵合，所述保護層設置于所述石墨烯薄層遠離所述LED像素結構的一側表面。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

本發明提供的LED微顯示屏的制備方法中，將石墨烯薄層作為陰極材料與顯示屏背板上的LED像素結構的n-GaN表面低溫鍵合，形成歐姆接觸，并將石墨烯薄層與連接于顯示屏背板的控制電路的金屬連接結構低溫鍵合。由于采用石墨烯薄層作為陰極電極，可以保證在可見光范圍有極高的透射率，且石墨烯與ITO層相比，具有更優的電流傳導能力和熱擴散能力，石墨烯薄層通過低溫鍵合過程完成與n-GaN的連接，石墨烯薄層與n-GaN之間通過范德瓦耳斯力連接在一起，同時石墨烯薄層與金屬連接結構之間通過范德瓦耳斯力連接，無需ITO層制作過程中高溫過程，因此不會對LED微顯示屏的部件產生高溫損壞。

本發明提供的一種LED微顯示屏應用本申請中的制備方法制得，石墨烯薄層作為陰極電極與n-GaN低溫鍵合，在具有高透光率和良好的電流擴展能力的前提下，不會在制造的過程對對LED微顯示屏造成高溫損壞。

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，對于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微顯示屏的制備方法中的在顯示屏背板上設置LED像素結構的示意圖；

圖2為圖1的平放側視圖；

圖3為本發明實施例提供的一種LED微顯示屏的制備方法中的在LED像素結構上刻蝕露出n-GaN的示意圖；

圖4為本發明實施例提供的一種LED微顯示屏的制備方法中的將包含銅基板的石墨烯薄層與n-GaN和金屬連接結構鍵合的示意圖；

圖5為本發明實施例提供的一種LED微顯示屏的制備方法中的去除掉石墨烯薄層上的銅基板的示意圖；

圖6為本發明實施例提供的一種LED微顯示屏的制備方法的流程示意圖。

具體實施方式

本發明的核心是提供了一種LED微顯示屏的制備方法，在保證了高透光率和良好電流擴展能力前提下，減少了高溫工藝對器件的損壞。

本發明還提供了一種應用該制備方法制備的LED微顯示屏，在保證了高透光率和良好電流擴展能力前提下，不會對對器件產生高溫損壞。

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。基于本發明中的實施例，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，都屬于本發明保護的范圍。

請參考圖3-圖6，本發明實施例提供了一種LED微顯示屏的制備方法，將制備好的石墨烯薄層5作為陰極電極與顯示屏背板1上的LED像素結構2的n-GaN表面201低溫鍵合，形成歐姆接觸，并將石墨烯薄層5與連接于顯示屏背板1的控制電路上的金屬連接結構3低溫鍵合，其中，金屬連接結構3可以為柱狀結構。本發明中的LED微顯示屏的陰極電極由石墨烯薄層5替代現有技術中的ITO層，由于石墨烯薄層5可以保證在可見光范圍有極高的透射率，且石墨烯薄層5與ITO層相比，具有更優的電流傳導能力和熱擴散能力，石墨烯薄層5通過低溫鍵合過程完成與n-GaN表面201的連接，無需ITO層制作過程中高溫過程，不會對LED微顯示屏的部件產生高溫損壞。

在本實施例中，對石墨烯薄層5的制備進行優化，石墨烯薄層5的制備方法為：選用尺寸大于等于顯示屏背板1的銅基板4，優選地，銅基板4的尺寸與顯示屏背板1的尺寸相同，如4寸或者6寸等，在銅基板4的一側表面上使用化學氣相沉積法高溫制作石墨烯薄層5，化學氣相沉積法又稱CVD法，可以實現大規模大面積的石墨烯薄層5的制備，滿足LED顯示屏的陰極電極的使用需求。并不要求石墨烯薄層5必須為單層c原子結構，只要石墨烯薄層5具有高的透光率即可。

在本實施例中，由于石墨烯薄層5與n-GaN表面201以及金屬連接結構3低溫鍵合過程中，石墨烯薄層5一直位于銅基板4上，因此，在完成石墨烯薄層5與n-GaN表面201以及金屬連接結構3的低溫鍵合后，去除銅基板4，獲得純凈的石墨烯薄層5。

具體地，去除銅基板4具體為：通過腐蝕方法將銅基板4去除，獲得純凈的石墨烯薄層5，腐蝕方法是將制備好石墨烯薄層5的銅基板4浸泡在腐蝕性溶液中，溶液把銅基板4腐蝕掉。

當然，石墨烯薄層5還可以通過還原氧化石墨法或微機械剝離法單獨制得，將制備好的純凈石墨烯薄層5與n-GaN表面201以及金屬連接結構3低溫鍵合。只是采用這些方法得到的石墨烯薄層5的尺寸較小，使用范圍受到限制，采用CVD法制作石墨烯薄層5為優選方案。

在本實施例中，為了保護石墨烯薄層5，在去除銅基板4后的石墨烯薄層5上制作透明保護層，透明保護層位于石墨烯薄層5遠離顯示屏背板1的一側，用于防止空氣、水汽等損傷LED微顯示屏結構。透明保護層可以采用透明玻璃或透明塑料等透明材料。

在本實施例中，對顯示屏背板1上的LED像素結構2的制備進行優化，如圖1和圖2所示，具體制備過程為：在LED外延片上制作像素點結構，得到LED像素結構2，將制作好的LED像素結構2轉移到已經做好了控制電路的顯示屏背板1上，在LED像素結構2上刻蝕露出用于歐姆接觸的n-GaN表面201。

其中，將制作好的LED像素結構2轉移到顯示屏背板1上的具體操作為：將制作好的LED像素結構2通過鍵合工藝或借助MEMS結構轉移頭轉移到顯示屏背板1上。鍵合工藝為將包含有藍寶石襯底的LED像素結構2鍵合連接顯示屏背板1上，再使用激光去除藍寶石襯底，完成LED像素結構2的轉移。借助MEMS結構轉移頭進行轉移的方式是先使用激光將藍寶石襯底從LED像素結構2上去除，再通過MEMS結構轉移頭移取LED像素結構2至顯示屏背板1上。

在本實施例中，在LED像素結構2上刻蝕露出n-GaN表面201具體為：在LED像素結構2上通過干法刻蝕工藝露出n-GaN表面201。

本實施例提供了一種具體的LED微顯示屏的制備方法，包括以下步驟：

S100、在LED外延片上制作像素點結構，得到LED像素結構2；

S200、將制作好的LED像素結構2轉移至已經做好控制電路的顯示屏背板1上；

S300、在LED像素結構2上刻蝕露出n-GaN表面201；

S400、選用一個與顯示屏背板1相同尺寸的銅基板4，在銅基板4上使用CVD法高溫制作石墨烯薄層5；

S500、將帶有銅基板4的石墨烯薄層5與n-GaN表面201低溫鍵合，并將石墨烯薄層5與連接于顯示屏背板1的控制電路上的金屬連接結構3低溫鍵合；

S600、在腐蝕性溶液中腐蝕掉銅基板4，獲得純凈的石墨烯薄層5；

S700、在石墨烯薄層5上制作透明保護層，得到LED微顯示屏。

上述制備方法中，將石墨烯薄層5作為陰極電極，替代了現有的ITO層，在保證了高透光率和良好電流擴展能力前提下，石墨烯薄層5通過低溫鍵合過程完成與n-GaN表面201的連接，石墨烯薄層5與n-GaN表面201之間通過范德瓦耳斯力連接在一起，同時石墨烯薄層5與金屬連接結構3之間通過范德瓦耳斯力連接，無需ITO層制作過程中高溫過程，因此不會對LED微顯示屏的部件產生高溫損壞。

本發明實施例還提供了一種LED微顯示屏，應用如以上任一實施例所述的制備方法制得，LED微顯示屏包括顯示屏背板1、LED像素結構2、石墨烯薄層5和保護層；LED像素結構2設置于顯示屏背板1上；石墨烯薄層5與LED像素結構2的n-GaN表面201鍵合歐姆接觸，且與顯示屏背板1上的控制電路通過金屬連接結構3鍵合，金屬連接結構3為柱狀結構，透明保護層設置于石墨烯薄層5遠離LED像素結構2的一側表面。

由于石墨烯薄層5作為陰極電極，替代了現有的ITO層，在保證了高透光率和良好電流擴展能力前提下，石墨烯薄層5只需要通過低溫鍵合過程完成與n-GaN表面201的連接，石墨烯薄層5與n-GaN表面201之間通過范德瓦耳斯力連接在一起，同時石墨烯薄層5與金屬連接結構3之間通過范德瓦耳斯力連接，無需ITO層制作過程中高溫過程，因此不會對LED微顯示屏的部件產生高溫損壞。

本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，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范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制于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范圍。