[发明专利]共阴极LED芯片及其制作方法

说明书

本发明提供一种共阴极LED芯片及其制作方法，芯片包括p型半导体层、发光层、n型半导体层、凹槽、连接层、透明导电层、量子点层及保护层，凹槽贯穿n型半导体层、发光层及p型半导体层，以隔离出多个LED单元，连接层横跨于凹槽上，其两端分别与相邻两LED单元的n型半导体层接触，实现相邻的LED单元的阴极共连。本发明的LED芯片，采用共阴极设计，可将多个LED芯片整合为一个整体，转移量为传统方法的三分之一以下，且芯片尺寸较单颗芯片大，转移难度相对较低，可解决现有Micro LED转移难度大、转移次数多、较低转移良率和相邻LED间颜色窜扰的问题。

技术领域

本发明属于LED制造技术领域，特别是涉及一种共阴极LED芯片及其制作方法。

背景技术

随着显示技术的进步，市场对液晶显示器(LCD，即Liquid Crystal Display)的低对比度，低色域，低响应速度等缺点，以及有机发光显示器(OLED，即Organic LightEmitting Display)的烧屏、颗粒感重、偏色、光舒适度差等缺点越发地不满。Micro LED显示技术作为下一代显示技术，具有高对比度、高色域、高响应速度、超高分辨率、寿命长等优点，其兼有LCD及OLED的优点的同时又没有其缺点。Micro LED还具有可柔性显示及低能耗的优点，被誉为一种终极显示技术。

Micro LED显示器是通过将巨量Micro LED转移至驱动基板上而制作出来的。一台4K电视有2540万颗Micro LED。且Micro LED尺寸极小，其尺寸一般不大于80μm(电视)，且可小至数百纳米(AR、VR显示器)。以常规的抓取方式制作，当转移速率为10颗/s时，制作一台电视需时29.4天，效率极低。为了提升转移速率，解决此难题所发明的巨量转移技术，如静电吸附、真空吸附、分子间作用力吸附等转移头阵列转移法、水流、磁力自组装法以及激光选择性转移法等，均存在各种问题，转移良率达不到商业化要求，修复困难。

另一方面，由于Micro LED尺寸很小，侧向光比例很大，相邻LED间由于侧向光存在着颜色窜扰问题。现有一解决方案是将基板上部做成反射杯状并辅以反射涂层。基板制作难度较大。

因此，如何制作Micro LED，以降低转移难度，减少转移次数以提升转移良率，并解决相邻LED间颜色窜扰问题，成为本领域技术人员亟待解决的一个重要技术问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种共阴极LED芯片及其制作方法，用于解决现有Micro LED转移难度大、转移次数多、转移良率较低、相邻LED间存在颜色窜扰的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种共阴极LED芯片，包括：p型半导体层；发光层，位于所述p型半导体层上方；n型半导体层，位于所述发光层上方；凹槽，贯穿所述n型半导体层、所述发光层及所述p型半导体层，以隔离出多个LED单元；连接层，横跨于所述凹槽上，其两端分别与相邻两LED单元的n型半导体层接触，实现相邻的LED单元的阴极共连；透明导电层，位于所述n型半导体层及连接层之上；量子点层，位于所述LED单元的透明导电层之上；保护层，位于所述量子点层之上。

可选地，所述共阴极LED芯片还包括一引出槽，所述引出槽与相邻的所述凹槽之间横跨有跨接层，所述引出槽中具有n电极，所述n电极通过所述引出槽与所述跨接层接触，并延伸至所述p型半导体层表面。

进一步地，所述LED单元的p型半导体层表面具有p电极，所述p电极与所述n电极共面。

可选地，所述共阴极LED芯片还包括反射层，所述反射层至少覆盖所述凹槽的侧壁。

可选地，所述n型半导体层包括n型氮化镓层，所述p型半导体层包括p型氮化镓层，或所述n型半导体层包括n型铝镓氮层，所述p型半导体层包括p型铝镓氮层。

可选地，所述共阴极LED芯片还包括电子阻挡层，所述电子阻挡层位于所述发光层与所述p型半导体层之间。