本發(fā)明涉及半導(dǎo)體，尤其涉及一種具備抗反射結(jié)構(gòu)的微顯示芯片及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、目前，微顯示芯片(micro-led芯片)在可穿戴設(shè)備領(lǐng)域被廣泛運(yùn)用，但其在設(shè)備成像端存在眩光、重影的問題：micro-led芯片表面存在大量金屬等高反射率結(jié)構(gòu)，耦合光路反射的光線經(jīng)過這些結(jié)構(gòu)的二次反射后，再次進(jìn)入耦合光路，最終在成像端造成圖形周邊眩光、重影的問題。

2、相關(guān)技術(shù)中，在將micro-led芯片封裝完成后，通過在封裝后的器件上設(shè)置有機(jī)黑膠(bm)，使用有機(jī)黑膠吸收光線來解決這一問題(如圖1所示)，但是有機(jī)黑膠對光線的吸收存在上限，且耐高溫和機(jī)械性能有限，大大降低了micro-led芯片的可靠性。

3、因此，亟需一種新的技術(shù)方案，解決micro-led芯片表面二次反射后的光線影響設(shè)備成像端的成像效果的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種具備抗反射結(jié)構(gòu)的微顯示芯片及其制備方法，其可以通過抗反射結(jié)構(gòu)本身的結(jié)構(gòu)特性，對micro-led芯片表面二次反射后的光線進(jìn)行漫反射，以避免影響設(shè)備成像端的成像效果。

2、為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提出如下技術(shù)方案：

3、一方面，提供了一種具備抗反射結(jié)構(gòu)的微顯示芯片，所述微顯示芯片的表面包括：發(fā)光區(qū)、非發(fā)光區(qū)以及io區(qū)；

4、所述發(fā)光區(qū)上設(shè)置有發(fā)光像素；

5、所述非發(fā)光區(qū)上設(shè)置有抗反射結(jié)構(gòu)，所述抗反射結(jié)構(gòu)與所述發(fā)光像素在所述微顯示芯片的表面上呈現(xiàn)平鋪設(shè)置；

6、其中，所述抗反射結(jié)構(gòu)包括多個抗反射單元，多個抗反射單元朝遠(yuǎn)離所述微顯示芯片的表面的方向凸起，以使得所述抗反射結(jié)構(gòu)具有凹凸不平的表面，所述抗反射結(jié)構(gòu)用于對入射的反射光線進(jìn)行漫反射，所述反射光線是所述發(fā)光區(qū)的發(fā)光像素發(fā)出光線后，經(jīng)與所述微顯示芯片相對設(shè)置的成像端反射所形成的光線。

7、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述抗反射結(jié)構(gòu)中的抗反射單元為微透鏡單元，且所述發(fā)光區(qū)上的所述發(fā)光像素的外表面設(shè)置有與所述微透鏡單元相同材料的微透鏡結(jié)構(gòu)。

8、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述抗反射結(jié)構(gòu)采用的材料為有機(jī)材料，所述有機(jī)材料包括如下中的任意一種：su8、聚酰亞胺。

9、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述抗反射結(jié)構(gòu)采用的材料為無機(jī)材料，所述無機(jī)材料包括如下中的任意一種：氧化物、氮化物、氮氧化物。

10、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述抗反射結(jié)構(gòu)中的抗反射單元為粗化后的化合物像素單元，且所述化合物像素單元與所述發(fā)光像素采用相同材料。

11、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述抗反射結(jié)構(gòu)采用的化合物像素材料包括如下中的任意一種：氮化鎵、砷化鎵、鋁鎵銦磷。

12、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述抗反射結(jié)構(gòu)之上設(shè)置有鈍化層。

13、在一種可能的實現(xiàn)方式中，每個所述抗反射單元的形狀為如下中的任意一種：圓錐、圓柱、半球、半橄欖球、方柱、三角錐。

14、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述抗反射結(jié)構(gòu)對應(yīng)的填充比大于50％，所述填充比為所述抗反射結(jié)構(gòu)的投影總面積與所述非發(fā)光區(qū)的總面積之比。

15、在一種可能的實現(xiàn)方式中，每個所述抗反射單元的高度與直徑之比大于或等于0.5。

16、在一種可能的實現(xiàn)方式中，每個所述抗反射單元相間距的范圍在0.5-5μm。

17、另一方面，還提供了一種微顯示芯片的制備方法，所述方法用于制備如上述方面所述的微顯示芯片，所述微顯示芯片的表面包括：發(fā)光區(qū)、非發(fā)光區(qū)以及io區(qū)，所述方法包括：

18、在所述發(fā)光區(qū)上制備發(fā)光像素，并在所述非發(fā)光區(qū)上制備抗反射結(jié)構(gòu)，所述抗反射結(jié)構(gòu)與所述發(fā)光像素在所述微顯示芯片的表面上呈現(xiàn)平鋪設(shè)置；

19、其中，所述抗反射結(jié)構(gòu)包括多個抗反射單元，多個抗反射單元朝遠(yuǎn)離所述微顯示芯片的表面的方向凸起，以使得所述抗反射結(jié)構(gòu)具有凹凸不平的表面，所述抗反射結(jié)構(gòu)用于對入射的反射光線進(jìn)行漫反射，所述反射光線是所述發(fā)光區(qū)的發(fā)光像素發(fā)出光線后，經(jīng)與所述微顯示芯片相對設(shè)置的成像端反射所形成的光線。

20、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述抗反射單元為微透鏡單元；

21、所述在所述發(fā)光區(qū)上制備發(fā)光像素，并在所述非發(fā)光區(qū)上制備抗反射結(jié)構(gòu)，包括：

22、在所述發(fā)光區(qū)上制備所述發(fā)光像素；

23、在所述發(fā)光區(qū)、所述非發(fā)光區(qū)上旋涂有機(jī)材料，形成透鏡材料層，所述透鏡材料層覆設(shè)于所述發(fā)光像素之上；

24、對所述透鏡材料層進(jìn)行光刻，在所述發(fā)光區(qū)、所述非發(fā)光區(qū)上形成多個具備平面面型的透鏡中間結(jié)構(gòu)；

25、對所述透鏡中間結(jié)構(gòu)進(jìn)行熱回流，將所述透鏡中間結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榍婷嫘?，得到所述發(fā)光像素上的微透鏡結(jié)構(gòu)、所述非發(fā)光區(qū)上的所述微透鏡單元。

26、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述抗反射單元為微透鏡單元；

27、所述在所述發(fā)光區(qū)上制備發(fā)光像素，并在所述非發(fā)光區(qū)上制備抗反射結(jié)構(gòu)，包括：

28、在所述發(fā)光區(qū)上制備所述發(fā)光像素；

29、在所述發(fā)光區(qū)、所述非發(fā)光區(qū)上填充無機(jī)材料，形成透鏡材料層，所述透鏡材料層覆設(shè)于所述發(fā)光像素之上；

30、對所述透鏡材料層進(jìn)行光刻以及等離子刻蝕，在所述發(fā)光區(qū)、所述非發(fā)光區(qū)上形成多個具備平面面型的透鏡中間結(jié)構(gòu)；

31、對所述透鏡中間結(jié)構(gòu)進(jìn)行離子束刻蝕，將所述透鏡中間結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榍婷嫘停玫剿霭l(fā)光像素上的微透鏡結(jié)構(gòu)、所述非發(fā)光區(qū)上的所述微透鏡單元。

32、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述抗反射單元為微透鏡單元；

33、所述在所述發(fā)光區(qū)上制備發(fā)光像素，并在所述非發(fā)光區(qū)上制備抗反射結(jié)構(gòu)，包括：

34、在所述發(fā)光區(qū)上制備所述發(fā)光像素；

35、在所述發(fā)光區(qū)、所述非發(fā)光區(qū)上填充無機(jī)材料，形成透鏡材料層，所述透鏡材料層覆設(shè)于所述發(fā)光像素之上；

36、在所述透鏡材料層上制備光刻膠結(jié)構(gòu)，并對所述光刻膠結(jié)構(gòu)進(jìn)行熱回流，將所述光刻膠結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榍婷嫘停?/p>

37、對所述透鏡材料層進(jìn)行等離子刻蝕，將所述光刻膠結(jié)構(gòu)的曲面面型轉(zhuǎn)移到所述透鏡材料層，得到所述發(fā)光像素上的微透鏡結(jié)構(gòu)、所述非發(fā)光區(qū)上的所述微透鏡單元。

38、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述抗反射單元為粗化后的化合物像素單元；

39、所述在所述發(fā)光區(qū)上制備發(fā)光像素，并在所述非發(fā)光區(qū)上制備抗反射結(jié)構(gòu)，包括：

40、在所述發(fā)光區(qū)、所述非發(fā)光區(qū)上鍵合化合物像素材料，形成化合物像素材料層；

41、對所述發(fā)光區(qū)上的化合物像素材料層進(jìn)行像素化，形成所述發(fā)光像素；

42、對所述發(fā)光像素、所述非發(fā)光區(qū)上的化合物像素材料層進(jìn)行粗化，得到所述發(fā)光區(qū)上的粗化后的發(fā)光像素，以及所述非發(fā)光區(qū)上的粗化后的化合物像素單元。

43、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述方法還包括：

44、在所述發(fā)光像素的表面、所述抗反射結(jié)構(gòu)的表面沉積絕緣介質(zhì)，形成鈍化層。

45、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

46、提供了一種具備抗反射結(jié)構(gòu)的微顯示芯片，發(fā)光區(qū)上設(shè)置有發(fā)光像素，非發(fā)光區(qū)上設(shè)置有抗反射結(jié)構(gòu)，抗反射結(jié)構(gòu)與發(fā)光像素在微顯示芯片的表面上呈現(xiàn)平鋪設(shè)置，且抗反射結(jié)構(gòu)包括多個抗反射單元，多個抗反射單元朝遠(yuǎn)離微顯示芯片的表面的方向凸起，以使得抗反射結(jié)構(gòu)具有凹凸不平的表面，抗反射結(jié)構(gòu)用于對入射的反射光線進(jìn)行漫反射，通過結(jié)構(gòu)本身來漫反射光線，相較于通過有機(jī)黑膠等吸光材料來吸收光線的方式，抗反射性能更強(qiáng)，耐高溫和機(jī)械性能也強(qiáng)于吸光材料。

47、進(jìn)一步的，抗反射結(jié)構(gòu)的形成可以采用有機(jī)材料或無機(jī)材料，與微透鏡工藝同時作業(yè)，還可以采用化合物像素材料與粗化工藝同時作業(yè)，不需要單獨(dú)的抗反射層加工工序，工藝更加簡化。