[发明专利]微型LED装置及其制造方法

说明书

本发明的微型LED装置包括晶体生长基板(100)和前板(200)，该前板(200)包含多个微型LED(220)和元件分离区域(240)，该多个微型LED(220)分别具有第一导电型的第一半导体层(21)和第二导电型的第二半导体层(22)，元件分离区域(240)位于微型LED之间。元件分离区域具有与第二半导体层电连接的至少一个金属插塞(24)。该装置包括中间层(300)、背板(400)和氮化钛层(50)，中间层(300)包含与第一半导体层电连接的第一接触电极(31)和与金属插塞连接的第二接触电极(32)，背板(400)形成在中间层上，氮化钛层(50)位于基板和第二半导体层之间。

技术领域

本发明涉及微型LED装置及其制造方法。

背景技术

为了将以窄间距排列有多个微型LED的显示器装置实用化，开发将微细的微型LED安装在TFT基板等的安装电路基板上的规定位置的量产技术是必要的。根据以拾取和放置方式(pick-and-place)方式将各个微型LED安装在电路上的技术，将多个微型LED例如以几十μm的间距安装在电路上，需要非常长的作业时间。

专利文献1公开了具备转印至TFT基板上的多个微型LED的显示装置及其制造方法。

专利文献2公开了具备形成有多个LED的GaN晶片、连接有该GaN晶片的背板控制部(TFT基板)的显示装置及其制造方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特表2016-522585号公报

专利文献2：日本专利特表2017-538290号公报

发明内容

本发明所要解决的技术问题

将多个微型LED转印至TFT基板上的方法存在以下问题：若微型LED的尺寸变小，且微型LED的个数增加，则微型LED相对于TFT基板的对位变得困难。此外，将GaN晶片结合到背板控制部的方法也需要复杂工序，即，将GaN晶片转移到暂时保存的晶片上，并且进一步安装在背板控制部上。

本发明提供一种能够解决上述问题的微型LED装置的新结构及制造方法。

用于解决技术问题的技术方案

本发明的微型LED装置在例示的实施方式中，包括：晶体生长基板；前板，其被所述晶体生长基板支承，所述前板包括：多个微型LED以及元件分离区域，所述多个微型LED各自具有第一导电型的第一半导体层和第二导电型的第二半导体层，所述元件分离区域，位于多个所述微型LED之间，所述元件分离区域具有与所述第二半导体层电连接的至少一个金属插塞；中间层，其被所述前板支承，所述中间层包括：多个第一接触电极以及至少一个第二接触电极，所述多个第一接触电极分别与多个所述微型LED的所述第一半导体层电连接，至少一个所述第二接触电极，与所述金属插塞连接；以及背板，其被所述中间层支承，所述背板包括：电路，所述电路经由多个所述第一接触电极以及至少一个所述第二接触电极与多个所述微型LED电连接，所述电路包括多个薄膜晶体管，所述微型LED装置还具有氮化钛层，所述氮化钛层位于所述晶体生长基板与各微型LED的所述第二半导体层之间。

在一实施方式中，所述氮化钛层的厚度为5nm以上且20nm以下。

在一实施方式中，所述晶体生长基板为蓝宝石基板或GaN基板。

在一实施方式中，所述晶体生长基板为单晶硅基板或SiC基板。

在一实施方式中，多个所述薄膜晶体管各自具有半导体层，所述半导体层被支承在所述晶体生长基板上的所述前板和/或所述中间层上生长。

在一实施方式中，所述前板的所述元件分离区域具有填充多个所述微型LED之间的埋入绝缘物，所述埋入绝缘物具有用于所述金属插塞的至少一个通孔。