三安光電的Micro LED專利解析

三安光電的Micro LED專利，通過(guò)利用導(dǎo)電基板搭配絕緣隔離，根據(jù)共電極并聯(lián)的方式形成針孔電極的支撐柱子，同時(shí)采用模塊化金屬犧牲層做測(cè)試電極，實(shí)現(xiàn)微型發(fā)光元件的巨量全測(cè)。

近年來(lái)，Micro LED布局火熱，作為新一代顯示技術(shù)，布局Micro LED就是布局未來(lái)。目前來(lái)看，三安光電既是LED光電龍頭，也是集成電路新貴，在Micro LED領(lǐng)域占據(jù)領(lǐng)先地位，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力十分強(qiáng)勢(shì)。

微型LED（Micro LED），除了具有OLED自發(fā)光、厚度薄、質(zhì)量輕、視角大、響應(yīng)時(shí)間短、發(fā)光效率高等特性外，還有體積小、易于攜帶、功耗低等優(yōu)異特性，更容易實(shí)現(xiàn)高PPI（像素密度）。LED產(chǎn)業(yè)已經(jīng)有很多單位致力于元件的開發(fā)應(yīng)用。但由于LED芯片很小，如何實(shí)現(xiàn)全測(cè)已經(jīng)成為一個(gè)重大難點(diǎn)。為了實(shí)現(xiàn)巨量轉(zhuǎn)移，芯片采用懸空式制作，對(duì)應(yīng)的就需要懸空搭橋測(cè)試，但是容易出現(xiàn)斷橋，或者掉電極（peeling）等問(wèn)題。

為此，三安光電于2018年3月22日提出一項(xiàng)名為“一種微型發(fā)光元件及其制作方法”的發(fā)明專利（申請(qǐng)?zhí)枺?01810241966.2），申請(qǐng)人為廈門市三安光電科技有限公司。

圖1 微型發(fā)光二極管器件制作過(guò)程1

圖1過(guò)程為提供的LED外延結(jié)構(gòu)110，一般包括生長(zhǎng)襯底111和外延疊層。其中，生長(zhǎng)襯底110表面結(jié)構(gòu)可為平面結(jié)構(gòu)或圖案化圖結(jié)構(gòu)，蝕刻區(qū)包括第二電極區(qū)217和切割道區(qū)218，其中切割道區(qū)218將整個(gè)發(fā)光外延疊層110劃分為一系列微發(fā)光單元LED。繼續(xù)蝕刻切割道區(qū)218的第一類型半導(dǎo)體層212則形成走道150，從而將在整個(gè)發(fā)光外延結(jié)構(gòu)分為一系列微型LED芯片陣列。

圖2 微型發(fā)光二極管器件制作過(guò)程2

在制作過(guò)程2中，各個(gè)微型LED芯片的表面上覆蓋絕緣材料層160，僅露出第一電極216和第二電極的217的部分表面，并在微型LED芯片陣列上制作金屬犧牲層190，進(jìn)而根據(jù)測(cè)試模塊，形成區(qū)域化的金屬犧牲層，使得整個(gè)模塊化的金屬犧牲層并聯(lián)在第二電極上，作為第二測(cè)試的第二電極。

圖3 微型發(fā)光二極管器件制作過(guò)程3

參照?qǐng)D3，在微型LED芯片陣列上制作含有SiN等材料的絕緣保護(hù)層131，以此覆蓋住整面的金屬犧牲層，并填充第一電極開孔位置。利用干蝕刻的方式，在第一電極開孔進(jìn)一步挖孔，露出第一電極，并將整面填充金屬連接層141，進(jìn)而在第一電極上與絕緣保護(hù)層組成支撐柱子。

三安光電的此項(xiàng)Micro LED專利，在常用微型LED的基礎(chǔ)上，利用導(dǎo)電基板搭配絕緣隔離，形成針孔電極的支撐柱子，并用模塊化金屬犧牲層做測(cè)試電極，實(shí)現(xiàn)微型發(fā)光元件的巨量全測(cè)。

LED領(lǐng)域的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力十分強(qiáng)勢(shì)，而三安光電憑借強(qiáng)大的實(shí)力不斷開發(fā)出新型Micro LED，并于TCL華星成立聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，以加速推進(jìn)Micro LED市場(chǎng)化。希望在不久將來(lái)，三安光電將實(shí)現(xiàn)在相關(guān)領(lǐng)域的全產(chǎn)業(yè)鏈布局。

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