CN212136469U - 发光二极管芯片、显示面板及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种发光二极管芯片、显示面板及电子设备。本实用新型的发光二极管芯片包括：基板；第一半导体层，所述第一半导体层设于所述基板的一侧；第二半导体层，所述第二半导体层设于所述第一半导体层背离所述基板的一侧；第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极间隔设置于所述第二半导体层背离所述基板的一侧，所述第一电极与所述第一半导体层电连接，所述第二电极与所述第二半导体层电连接；以及第一绝缘件，所述第一绝缘件位于所述第一电极和所述第二电极之间。本实用新型的发光二极管芯片键合至背板电路时，可以有效防止键合金属溢流导致的第一电极和第二电极短路的现象，降低了维修成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及发光二极管领域，尤其涉及发光二极管芯片、显示面板及电子设备。
背景技术
发光二极管(Light Emitting Diode，LED)显示屏通过巨量转移技术将芯片转移至背板电路上并进行键合，通过背板电路控制信号的写入，实现画面显示。随着LED显示，特别是Mini/Micro LED显示的发展，对LED芯片小型化的要求越来越高，随着LED芯片尺寸逐渐减小，导致LED芯片正极和负极之间的间距也随着减小，当将LED芯片绑定到背板电路，由于键合金属的溢流，导致正电极和负电极之间发生短路。
因此，如何解决LED芯片绑定过程正电极和负电极之间发生短路的问题是亟需解决的问题。
实用新型内容
鉴于上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种发光二极管芯片，旨在解决LED芯片绑定过程中，由于键合金属的溢流，导致第一电极和第二电极之间发生短路的问题。
本实用新型实施例提供一种发光二极管芯片，其包括：
基板；
第一半导体层，所述第一半导体层设于所述基板的一侧；
第二半导体层，所述第二半导体层设于所述第一半导体层背离所述基板的一侧；
第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极间隔设置于所述第二半导体层背离所述基板的一侧，所述第一电极与所述第一半导体层电连接，所述第二电极与所述第二半导体层电连接；以及
第一绝缘件，所述第一绝缘件位于所述第一电极和所述第二电极之间。
本实用新型的发光二极管芯片在第一电极和第二电极之间设置第一绝缘件，可以有效减少甚至避免发光二极管芯片焊接或键合到背板电路时，键合金属溢流，导致第一电极和第二电极之间发生短路、产生死灯，有效提高了发光二极管芯片与背板电路绑定的良率。
可选地，所述第一电极背离所述基板的表面设有第一凹槽，所述第二电极背离所述基板的表面设有第二凹槽；和/或
所述第一绝缘件背离所述基板的表面设有第三凹槽。当发光二极管芯片与背板电路进行键合时，键合金属填充第一凹槽和第二凹槽，这样增加了键合金属与第一电极及键合金属与第二电极的接触面积，从而降低了接触电阻，也降低发光二极管芯片功耗，提升发光二极管芯片寿命。此外，发光二极管芯片键合到背板电路前，通常会经过两次巨量转移，第一次巨量转移的过程中，发光二极管芯片的第一电极、第二电极及第一绝缘件对应的表面嵌入暂态基板表面的胶水中，由于胶水对发光二极管芯片的粘附力较大，如果接触面积太大，会使得发光二极管芯片无法顺利从暂态基板上剥离，会增加维修成本。因此，在第一电极和第二电极上分别设置第一凹槽和第二凹槽，可以降低巨量转移过程中发光二极管芯片与暂态基板的接触面积，避免由于发光二极管芯片与暂态基板的粘附力过大而导致部分发光二极管芯片无法正常转移的问题，提升发光二极管芯片转移良率及效率，降低显示屏的生产成本。第一绝缘件上设置第三凹槽可以进一步降低第一次巨量转移过程中，发光二极管芯片与暂态基板的接触面积，降低粘附力，提高转移效率。
可选地，所述第一绝缘件还环绕所述第一电极和所述第二电极的四周设置。
可选地，所述基板背离所述第一半导体层的表面设有支撑件，所述支撑件背离所述基板的表面的面积小于所述基板的表面的面积。在进行第二次巨量转移的过程中，支撑件背离基板的表面的面积小于基板的表面的面积，这样可以降低支撑件与暂态基板上胶水的接触面积，从而降低发光二极管芯片与暂态基板的粘附力，减小甚至避免光二极管芯片由暂态基板转移到背板电路的时，转移失败，提高了巨量转移的良率，降低了生产成本。
可选地，所述发光二极管芯片还包括：
电流扩展层，所述电流扩展层设置于所述第二半导体层背离所述基板的表面，所述第二电极通过所述电流扩展层与所述第二半导体层电连接。
电流扩展层可以防止第二电极附近的电流聚集效应，增加发光二极管芯片的发光效率。
可选地，所述发光二极管芯片还包括：
发光层，所述发光层设置于所述第二半导体层和所述第一半导体层之间；
反射层，所述反射层设置在所述电流扩展层背离所述基板的表面；
贯穿所述反射层、所述电流扩展层、所述第二半导体层及所述发光层的第一通孔，所述第一通孔的侧壁覆盖所述反射层，以形成容置孔，所述第一电极设置在所述反射层背离所述基板的表面，且填充所述容置孔，与所述第一半导体层电连；
所述反射层上还具有与所述第一通孔间隔设置的第二通孔，所述第二电极设置在所述反射层背离所述基板的表面，且填充所述第二通孔，与所述第二半导体层电连。
反射层可以将从第二半导体层出射的光线反射回基板侧，以使更多的光线从基板侧出射，提高发光二极管芯片的出光效率。
基于同样的实用新型构思，本实用新型还提供一种显示面板，其包括：
背板电路；以及
上述的发光二极管芯片，所述发光二极管芯片的所述第一电极与所述第二电极分别与所述背板电路电连接。
可选地，所述显示面板，还包括：
第二绝缘件，所述第二绝缘件设置在所述背板电路面向所述发光二极管芯片的表面；所述第二绝缘件上与所述第一绝缘件、第一电极和第二电极对应的位置设有第四凹槽，所述第四凹槽中与所述第一电极对应的位置设有第三通孔，与所述第二电极对应的位置设有第四通孔，所述第三通孔和所述第四通孔分别设有与所述背板电路电连接的键合金属，所述键合金属用于将所述背板电路与所述第一电极和所述第二电极电连接。
第二绝缘件上设有与第一绝缘件、第一电极和第二电极匹配的第四凹槽，这样使得制得的显示面板更稳定，可以进一步避免由于键合金属溢流导致的第一电极和第二电极短路的现象。
可选地，所述第一绝缘件上设有第三凹槽，所述第二绝缘件上设有与所述第三凹槽匹配的凸块。
基于同样的实用新型构思，本实用新型还提供一种电子设备，其包括：
设备本体；以及
上述的发光二极管芯片，所述发光二极管芯片阵列排布在所述设备本体内，用于为所述设备本体提供背光。
本实用新型的发光二极管芯片在第一电极和第二电极之间设置第一绝缘件，可以有效减少甚至避免发光二极管芯片焊接或键合到背板电路时，键合金属溢流，导致第一电极和第二电极之间发生短路、产生死灯，有效提高了发光二极管芯片与背板电路绑定的良率。
附图说明
图1为本实用新型一实施例的发光二极管芯片的结构示意图；
图2为本实用新型又一实施例的发光二极管芯片的结构示意图；
图3为发光二极管芯片键合至背板电路前的第一次巨量转移结构示意图；
图4为本实用新型图2的发光二极管芯片的俯视图；
图5为本实用新型又一实施例的发光二极管芯片的结构示意图；
图6为本实用新型又一实施例的发光二极管芯片的俯视图；
图7为本实用新型又一实施例的发光二极管芯片的结构示意图；
图8为本实用新型图7实施例的发光二极管芯片的仰视图；
图9为本实用新型又一实施例的发光二极管芯片的结构示意图；
图10为本实用新型又一实施例的发光二极管芯片的结构示意图；
图11为发光二极管芯片键合至背板电路前的第二次巨量转移结构示意图；
图12为本实用新型一实施例的显示面板的结构示意图；
图13为本实用新型又一实施例的显示面板的结构示意图；
图14为本实用新型又一实施例的显示面板的结构示意图；
图15为本实用新型一实施例的电子设备的结构示意图。
附图标记说明：
100-发光二极管芯片； 10-基板；
101-第一通孔； 11-支撑件；
102-容置孔； 20-电流扩展层
103-第二通孔； 30-第一半导体层；
40-发光层； 210-背板电路；
50-第二半导体层； 230-第二绝缘件；
60-反射层； 231-第四凹槽；
70-第一电极； 233-第三通孔；
71-第一凹槽； 235-第四通孔；
80-第二电极； 237-键合金属；
81-第二凹槽； 239-凸块；
90-第一绝缘件； 300-电子设备；
91-第三凹槽； 310-设备本体。
200-显示面板；
具体实施方式
为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。
发光二极管芯片在绑定至背板电路时，由于第一电极和第二电极之间距离较小，键合过程中键合金属容易发生溢流，致使第一电极和第二电极短接。
基于此，本实用新型希望提供一种能够解决上述技术问题的方案，其详细内容将在后续实施例中得以阐述。
请参见图1，本实用新型实施例提供一种发光二极管芯片100，可以应用于各种显示设备，其包括：基板10；第一半导体层30，第一半导体层30设于基板10的一侧，用于产生电子；第二半导体层50，第二半导体层50设于第一半导体层30背离基板10的一侧，用于产生空穴；第一电极70和第二电极80，第一电极70和第二电极80绝缘间隔设置于第二半导体层50背离基板10的一侧，第一电极70与第一半导体层30电连接，第二电极80与第二半导体层50电连接，第一电极70和第二电极80分别用于为第一半导体层30和第二半导体层50接入外部电源；以及第一绝缘件90，第一绝缘件90与第一电极70和第二电极80同层设置，第一绝缘件90位于第一电极70和第二电极80之间。
具体地，发光二极管芯片100还包括发光层40，发光层40设置于第二半导体层50和第一半导体层30之间，用于出射光线。在一些实施例中，发光层40可以采用双异质结或量子阱结构，在其它实施例中，发光层40也可以采用其他结构，本实用新型对此不作具体限定。
当发光二极管芯片100的第一电极70和第二电极80接入外部电源后，第二半导体层50(或第一半导体层30)产生的空穴向发光层40移动，第一半导体层30(或第二半导体层50)产生的电子向发光层40移动，在发光层40空穴和电子产生碰撞，从而进行发光。
可选地，第一半导体层30可以为N型半导体层或者P型半导体层，第二半导体层50可以为N型半导体层或者P型半导体层。第一电极70为P型电极或N型电极，第二电极80为P型电极或N型电极。当第一半导体层30为N型半导体层时，第二半导体层50为P型半导体层，第一电极70为N型电极，第二电极80为P型电极；反之，当第一半导体层30为P型半导体层时，第二半导体层50为N型半导体层，第一电极70为P型电极，第二电极80为N型电极。
可选地，基板10可以由透光的塑料或者玻璃制得。第一半导体层30和第二半导体层50均可以包括氮化镓(GaN)，在其它实施例中，第一半导体层30和第二半导体层50还可以为其它半导体材料或者包括其它半导体材料。第一电极70和第二电极80可以为但不限于为导电金属或导电合金。本实用新型对于发光二极管芯片100的每一层的组成材料不作具体限定。
本实用新型的发光二极管芯片100在第一电极70和第二电极80之间设置第一绝缘件90，可以有效减少甚至避免发光二极管芯片100焊接或键合到背板电路时，键合金属溢流，导致第一电极70和第二电极80之间发生短路、产生死灯，有效提高了发光二极管芯片100与背板电路绑定的良率。
请参见图2，在一些实施例中，第一电极70背离基板10的表面设有第一凹槽71，第二电极80背离基板10的表面设有第二凹槽81。在图2的实施例中，第一凹槽71和第二凹槽81的数量均为1个，在其它实施例中，第一凹槽71和第二凹槽81的数量也可以为两个或者多个，本实用新型对此不作具体限定。当发光二极管芯片100与背板电路进行键合时，键合金属填充第一凹槽71和第二凹槽81，这样增加了键合金属与第一电极71及键合金属与第二电极81的接触面积，从而降低了接触电阻，也降低发光二极管芯片功耗，提升发光二极管芯片寿命。此外，发光二极管芯片100键合到背板电路前，通常会经过两次巨量转移，第一次巨量转移的过程中(如图3所示)，发光二极管芯片100的第一电极70、第二电极80及第一绝缘件90对应的表面嵌入暂态基板110表面的胶水130中，由于胶水130对发光二极管芯片100的粘附力较大，如果接触面积太大，会使得发光二极管芯片100无法顺利从暂态基板110上剥离，会增加维修成本。因此，在第一电极70和第二电极80上分别设置第一凹槽71和第二凹槽81，可以降低巨量转移过程中发光二极管芯片100与暂态基板110的接触面积，避免由于发光二极管芯片100与暂态基板110的粘附力过大而导致部分发光二极管芯片无法正常转移的问题，提升发光二极管芯片100转移良率及效率，降低显示屏的生产成本。
本实用新型术语“暂态基板”指的是巨量转移过程中，用于承载阵列排布的发光二极管芯片的基板。
请参见图4和图5，在一些实施例中，第一绝缘件90还环绕第一电极70和第二电极80的四周设置。在一些实施例中，第一绝缘件90可以为一个整体，第一电极70和第二电极80嵌入并穿过第一绝缘件90(如图5所示)。请参见图6，在另一些实施例中，第一绝缘件90的数量可以为两个，两个第一绝缘件分别环绕第一电极70和第二电极80设置，且两个第一绝缘件90间隔设置。
请参见图5，在一些实施例中，第一绝缘件90背离基板10的表面设有第三凹槽91。在图2的实施例中，第三凹槽91的数量均为1个，在其它实施例中，第三凹槽91的数量也可以为两个或者多个，本实用新型对此不作具体限定。这样可以进一步降低第一次巨量转移过程中，发光二极管芯片100与暂态基板的接触面积，降低粘附力，提高转移效率。
请参见图7至图10，在一些实施例中，基板10背离第一半导体层30的表面设有支撑件11，支撑件11背离基板10的表面的面积小于基板10的表面的面积。请同时参见图11，在进行第二次巨量转移的过程中，支撑件11背离基板10的表面的面积小于基板10的表面的面积，这样可以降低支撑件11与暂态基板110上胶水130的接触面积，从而降低发光二极管芯片100与暂态基板110的粘附力，减小甚至避免光二极管芯片100由暂态基板110转移到背板电路的时，转移失败，提高了巨量转移的良率，降低了生产成本。
具体地，在发光二极管芯片100制备过程中设置支撑件11，以提高巨量转移的良率，当发光二极管芯片100键合至背板电路后，再剥离支撑件11，因此，支撑件11可以选择在外界光照或者温度作用下，可以顺利与基板10进行剥离的材料制得，诸如，支撑件11的材料可以是二氧化硅。这样既提高了发光二极管芯片100键合至背板电路的良率，又不影响发光二极管芯片100的使用。
请参见图7和图8，可选地，在一些实施例中，支撑件11的数量为1个，且设置在基板10的正中间。支撑件11的表面可以为但不限于为矩形、正方形、圆形或棱形等。支撑件11邻近基板10的表面与背离基板10的表面的形状和面积相同。
请参见图9，可选地，在一些实施例中，支撑件11的数量为1个，且设置在基板10的正中间。支撑件11的表面可以为但不限于为矩形、正方形、圆形或棱形等。支撑件11自邻近基板10的表面向背离基板10的表面的方向逐渐减小。
请参见图10，可选地，在一些实施例中，支撑件11的数量为多个，多个支撑件11间隔设置在基板10的表面，更具体地，多个支撑件11对称设置在基板10的表面。
请参见图5，在一些实施例中，本实用新型的发光二极管芯片100还包括：
电流扩展层20，电流扩展层20设置于第二半导体层50背离基板10的表面，第二电极80通过电流扩展层20与第二半导体层50电连接。电流扩展层20可以防止第二电极80附近的电流聚集效应，增加发光二极管芯片100的发光效率。
请参见图5，在一些实施例中，本实用新型的发光二极管芯片100还包括：还包括：反射层60，反射层60设置在电流扩展层20背离基板10的表面；贯穿反射层60、电流扩展层20、第二半导体层50及发光层40的第一通孔101，第一通孔101的侧壁覆盖反射层60，以形成容置孔102，第一电极70设置在反射层60背离基板10的表面，且填充容置孔102，与第一半导体层30电连；反射层60上还具有与第一通孔101间隔设置的第二通孔103，第二电极80设置在反射层60背离基板10的表面，且填充第二通孔103，与第二半导体层50电连。反射层60可以将从第二半导体层50出射的光线反射回基板10侧，以使更多的光线从基板10侧出射，提高发光二极管芯片100的出光效率。
在一些实施例中，反射层60可以由二氧化硅层和二氧化钛层交替层叠形成，也可以由金属银形成。在其它实施例中，反射层60还可以由其它对光具有反射功能的材料制得，本实用新型对此不作具体限定。
请参见图12，本实用新型实施例还提供一种显示面板200，其包括：背板电路210；以及本实用新型实施例的发光二极管芯片100，发光二极管芯片100的第一电极70与第二电极80分别与背板电路210电连接。
可以理解的，显示面板200可以是微发光二极管(Micro Light Emitting Diodes，简称Micro LED)显示面板、mini-led显示面板，具体种类在此不做限定。
请参见图13，在一些实施例中，本实用新型实施例的显示面板200还包括第二绝缘件230，第二绝缘件230设置在背板电路面向发光二极管芯片100的表面；第二绝缘件230上与第一绝缘件90、第一电极70和第二电极80对应的位置设有第四凹槽231，第四凹槽231中与第一电极70对应的位置设有第三通孔233，与第二电极80对应的位置设有第四通孔235，第三通孔233和第四通孔235分别设有与背板电路210电连接的键合金属237，键合金属237用于将背板电路210与第一电极70和第二电极80电连接。第二绝缘件230上设有与第一绝缘件90、第一电极70和第二电极80匹配的第四凹槽231，这样使得制得的显示面板200更稳定，可以进一步避免由于键合金属溢流导致的第一电极70和第二电极80短路的现象。
请参见图14，在一些实施例中，当第一绝缘件90上设有第三凹槽91时，第二绝缘件230上还设有与第三凹槽91匹配的凸块239。
请参见图15，在实用新型实施例还提供一种电子设备300，其包括设备本体310及本实用新型实施例的发光二极管芯片100，发光二极管芯片100阵列排布在设备本体310内，用于为设备本体310提供背光。
可以理解的，在一些实施方式中，设备本体至少包括液晶显示面板，本实用新型发光二极管芯片100阵列可以作为背光模组为液晶显示面板提供背光，本实用新型的发光二极管芯片100应用在此不做限定。
本实用新型的电子设备300包括但不限于包括电脑、电视机、平板电脑、手机、电子阅读器、带显示屏的智能手表、智能手环、带显示屏的播放器等具有显示功能的设备。
应当理解的是，本实用新型的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种发光二极管芯片，其特征在于，包括：
基板；
第一半导体层，所述第一半导体层设于所述基板的一侧；
第二半导体层，所述第二半导体层设于所述第一半导体层背离所述基板的一侧；
第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极间隔设置于所述第二半导体层背离所述基板的一侧，所述第一电极与所述第一半导体层电连接，所述第二电极与所述第二半导体层电连接；以及
第一绝缘件，所述第一绝缘件位于所述第一电极和所述第二电极之间。
2.如权利要求1所述的发光二极管芯片，其特征在于，所述第一电极背离所述基板的表面设有第一凹槽，所述第二电极背离所述基板的表面设有第二凹槽；和/或
所述第一绝缘件背离所述基板的表面设有第三凹槽。
3.如权利要求1所述的发光二极管芯片，其特征在于，所述第一绝缘件还环绕所述第一电极和所述第二电极的四周设置。
4.如权利要求1所述的发光二极管芯片，其特征在于，所述基板背离所述第一半导体层的表面设有支撑件，所述支撑件背离所述基板的表面的面积小于所述基板的表面的面积。
5.如权利要求4所述的发光二极管芯片，其特征在于，所述发光二极管芯片还包括：
电流扩展层，所述电流扩展层设置于所述第二半导体层背离所述基板的表面，所述第二电极通过所述电流扩展层与所述第二半导体层电连接。
6.如权利要求5所述的发光二极管芯片，其特征在于，所述发光二极管芯片还包括：
发光层，所述发光层设置于所述第二半导体层和所述第一半导体层之间；
反射层，所述反射层设置在所述电流扩展层背离所述基板的表面；
贯穿所述反射层、所述电流扩展层、所述第二半导体层及所述发光层的第一通孔，所述第一通孔的侧壁覆盖所述反射层，以形成容置孔，所述第一电极设置在所述反射层背离所述基板的表面，且填充所述容置孔，与所述第一半导体层电连；
所述反射层上还具有与所述第一通孔间隔设置的第二通孔，所述第二电极设置在所述反射层背离所述基板的表面，且填充所述第二通孔，与所述第二半导体层电连。
7.一种显示面板，其特征在于，包括：
背板电路；以及
权利要求1-6任一项所述的发光二极管芯片，所述发光二极管芯片的所述第一电极与所述第二电极分别与所述背板电路电连接。
8.根据权利要求7所述的显示面板，其特征在于，所述显示面板还包括：
第二绝缘件，所述第二绝缘件设置在所述背板电路面向所述发光二极管芯片的表面；所述第二绝缘件上与所述第一绝缘件、第一电极和第二电极对应的位置设有第四凹槽，所述第四凹槽中与所述第一电极对应的位置设有第三通孔，与所述第二电极对应的位置设有第四通孔，所述第三通孔和所述第四通孔分别设有与所述背板电路电连接的键合金属，所述键合金属用于将所述背板电路与所述第一电极和所述第二电极电连接。
9.根据权利要求8所述的显示面板，其特征在于，所述第一绝缘件上设有第三凹槽，所述第二绝缘件上设有与所述第三凹槽匹配的凸块。
10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：
设备本体；以及
权利要求1-6任一项所述的发光二极管芯片，所述发光二极管芯片阵列排布在所述设备本体内，用于为所述设备本体提供背光。
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115050731A (zh) * | 2022-06-08 | 2022-09-13 | 滁州惠科光电科技有限公司 | 显示面板、显示屏及显示屏的制备方法 |
| CN115732608A (zh) * | 2022-04-25 | 2023-03-03 | 錼创显示科技股份有限公司 | 微型元件结构以及显示装置 |
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2020
- 2020-06-30 CN CN202021244326.6U patent/CN212136469U/zh active Active
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