Micro LED display panel and manufactur method thereof

Abstract

A micro LED display panel includes a micro LED array including micro LEDs, and each micro LED includes at least two light emitting mesas vertically stacked from bottom to top; and conductive layers disposed on a top and a bottom of each light emitting mesa. A top conductive layer is disposed on the top of the light emitting mesa and a bottom conductive layer is disposed on the bottom of the light emitting mesa. An electrical connection structure includes at least one top electrical connection structure electrically connected to the top conductive layer and at least one bottom electrical connection structure electrically connected to one bottom conductive layer. A plurality of connection protrusions extending towards the light emitting mesas are provided on a side of the electrical connection structure adjacent to the light emitting mesas, and each of the connection protrusions is electrically connected to one conductive layer.

Description

MICRO LED DISPLAY PANEL AND MANUFACTUR METHOD THEREOF

[0001] CROSS-REFERENCE TO RELATED APPLICATIONS

[0002] The disclosure claims priority to Chinese Application No. 202311110541.5, filed on August 30, 2023, which is incorporated herein by reference in its entirety.TECHNICAL FIELD

[0003] The present application pertains to the micro LED domain, and more particularly, to a micro LED display panel and a manufacture method thereof.BACKGROUND

[0004] Inorganic micro pixel light emitting diodes, also referred to as micro light emitting diodes, micro LEDs, or μ-LEDs, become more important since they are used in various applications including self-emissive micro-displays, visible light communications, and optogenetics. The micro LEDs have higher output performance than conventional LEDs because of better strain relaxation, improved light extraction efficiency, and uniform current spreading. Compared with conventional LEDs, the micro LEDs also exhibit several advantages, such as improved thermal effects, faster response rate, larger working temperature range, higher resolution, wider color gamut, higher contrast, lower power consumption, and operability at higher current density.

[0005] Generally, a multi-color micro LED display panel may include a micro LED array of a plurality of multi-color micro LEDs, each multi-color micro LED including a plurality of light emitting mesas, and each light emitting mesa may be electrically connected to a respective electrode so that each light emitting mesa controlled. For the multi-color micro LED display panel, electrode connection of each light emitting mesa of each multi-color micro LED occupies  a large space in the micro LED display panel, which may limit the number of multi-color micro LEDs that can be arranged in the multi-color micro LED display panel, and thus is not conducive for improving a pixel density of the display panel.

[0006] SUMMARYOF THE DISCLOSURE

[0007] Embodiments of the present disclosure provide a micro LED display panel. The micro LED display panel includes a micro LED array including a plurality of micro LEDs, wherein each micro LED comprises at least two light emitting mesas vertically stacked from bottom to top; and conductive layers disposed on a top and a bottom of each light emitting mesa, wherein the conductive layers comprise a top conductive layer disposed on the top of each of the light emitting mesas and a bottom conductive layer disposed on the bottom of each of the light emitting mesas; a backplane provided on a bottom of the micro LED array and configured to control the plurality of micro LEDs; and an electrical connection structure comprising at least one top electrical connection structure and at least one bottom electrical connection structure, wherein the at least one top electrical connection structure is electrically connected to the top conductive layer, and each of the at least one bottom electrical connection structure is electrically connected to one of the bottom conductive layers, and the electrical connection structure is provided around the at least two light emitting mesas; wherein a plurality of connection protrusion extending towards the at least two light emitting mesas are provided on a side of the electrical connection structure adjacent to the at least two light emitting mesas, and each of the connection protrusions is electrically connected to one of the conductive layers.

[0008] Embodiments of the present disclosure also provide a method of manufacturing a micro LED display panel. The method includes forming a plurality of first bottom conductive layers at a plurality of preset positions on a substrate; forming a first light emitting mesa on each  of the plurality of first bottom conductive layers; filling a dielectric material around each first light emitting mesa to form a first dielectric layer; forming a first top conductive layer on each first light emitting mesa, wherein the first top conductive layer is electrically connected to the first light emitting mesa; etching the first dielectric layer along a first etching path in a preset area between adjacent first light emitting mesas to form a first etch hole; and filling a conductive material in the first etch hole to form a top electrical connection structure, and filling the conductive material on the first dielectric layer to form a first top connection protrusion, wherein the first top connection protrusion is electrically connected to the first top conductive layer.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0009] Embodiments and various aspects of the present disclosure are illustrated in the following detailed description and the accompanying figures. Various features shown in the figures are not drawn to scale.

[0010] FIG. 1 schematically illustrates a top view of a micro LED display panel, according to some embodiments of the present disclosure.

[0011] FIG. 2 schematically illustrates a top view of a single micro LED in the micro LED array shown in FIG. 1, according to some embodiments of the present disclosure.

[0012] FIG. 3 illustrates a structural diagram showing a sectional view of the micro LED along an A-A direction shown in FIG. 2, according to some embodiments of the present disclosure.

[0013] FIG. 4 illustrates a structural diagram showing a sectional view of the micro LED along a B-B direction shown in FIG. 2, according to some embodiments of the present disclosure.

[0014] FIG. 5 illustrates a structural diagram showing a sectional view of the micro LED along a C-C direction shown in FIG. 2, according to some embodiments of the present disclosure.

[0015] FIG. 6 is a structural diagram showing a sectional view of a variant embodiment of the micro LED along the A-A direction shown in FIG. 2, according to some embodiments of the present disclosure.

[0016] FIG. 7 is a structural diagram showing a sectional view of another variant embodiment of the micro LED along the A-A direction shown in FIG. 2, according to some embodiments of the present disclosure.

[0017] FIG. 8 is a structural diagram showing a sectional view of yet another variant embodiment of the micro LED along the A-A direction shown in FIG. 2, according to some embodiments of the present disclosure.

[0018] FIG. 9 is a flowchart of an exemplary manufacturing method of a micro LED display panel, according to some embodiments of the present disclosure.

[0019] FIG. 10 is a flowchart showing further steps of the exemplary manufacturing method of a micro LED display panel, according to some embodiments of the present disclosure.

[0020] FIG. 11 is a flowchart showing further steps of the exemplary manufacturing method of a micro LED display panel, according to some embodiments of the present disclosure.

[0021] FIG. 12 is a flowchart showing further steps of the exemplary manufacturing method of a micro LED display panel, according to some embodiments of the present disclosure.

[0022] FIG. 13 is a structural schematic diagram of an exemplary manufacturing process illustrated by a sectional view of the micro LED pixel along the A-A direction shown in FIG. 2, according to some embodiments of the present disclosure.

[0023] FIG. 14 is a structural schematic diagram of an exemplary manufacturing process illustrated by a sectional view of the micro LED pixel along the B-B direction shown in FIG. 2, according to some embodiments of the present disclosure.

[0024] FIG. 15 is a structural schematic diagram of an exemplary manufacturing process illustrated by a sectional view of the micro LED pixel along the C-C direction shown in FIG. 2, according to some embodiments of the present disclosure.DETAILED DESCRIPTION

[0025] Reference will now be made in detail to exemplary embodiments, examples of which are illustrated in the accompanying drawings. The following description refers to the accompanying drawings in which the same numbers in different drawings represent the same or similar elements unless otherwise represented. The implementations set forth in the following description of exemplary embodiments do not represent all implementations consistent with the invention. Instead, they are merely examples of apparatuses and methods consistent with aspects related to the invention as recited in the appended claims. Particular aspects of the present disclosure are described in greater detail below. The terms and definitions provided herein control, if in conflict with terms and / or definitions incorporated by reference.

[0026] An embodiment of the present disclosure provides a micro LED display panel.

[0027] FIG. 1 illustrates a top view of an exemplary micro LED display panel 100, according to some embodiments of the present disclosure. Micro LED display panel 100 includes a micro LED array 110 and a driven backplane 120. Micro LED array 110 is provided at one side of backplane 120 and forms an image display area, and drive backplane 120 is provided on the back side of micro LED array 110. An area of drive backplane 120 where micro LED array 110 is not provided is a non-functional area. Micro LED array 110 includes a plurality of micro  LEDs 200 (which can also be referred to as pixels) . Backplane 120 is configured to control the plurality of micro LEDs 200. In some embodiments, backplane 120 is a TFT (Thin Film Transistor) plate or IC (Integrated Circuit) plate.

[0028] FIG. 2 illustrates a top view of an exemplary one of micro LEDs 200 in micro LED array 110, according to some embodiments of the present disclosure. FIG. 3 illustrates a structural diagram showing a sectional view of micro LED 200 along an A-A direction shown in FIG. 2, according to some embodiments of the present disclosure. FIG. 4 illustrates a structural diagram showing a sectional view of micro LED 200 along a B-B direction shown in FIG. 2, according to some embodiments of the present disclosure. FIG. 5 illustrates a structural diagram showing a sectional view of micro LED 200 along a C-C direction shown in FIG. 2, according to some embodiments of the present disclosure. Referring to FIGs. 2 to 5, micro LED 200 includes at least two light emitting mesas 210 stacked from bottom to top in a vertical direction and a conductive layer 220 disposed on both sides (e.g., a top side and a bottom side) of each light emitting mesa 210. Conductive layer 220 includes a top conductive layer 221 disposed on the top of each light emitting mesa 210 and a bottom conductive layer 222 disposed on the bottom of each light emitting mesa 210. Top conductive layer 221 is electrically connected correspondingly to a top surface of light emitting mesa 210, and bottom conductive layer 222 is electrically connected correspondingly to a bottom surface of light emitting mesa 210. Conductive layer 220 is configured to energize light emitting mesa 210 to emit light from the corresponding light emitting mesa 210.

[0029] Further, the at least two light emitting mesas 210 include a first light emitting mesa 211, a second light emitting mesa 212, and a third light emitting mesa 213. First light emitting mesa 211, second light emitting mesa 212, and third light emitting mesa 213 are stacked  from bottom to top in the vertical direction. In some embodiments, the at least two light emitting mesas 210 may include two or four light emitting mesas, or more light emitting mesas. In some embodiments, first light emitting mesa 211 emits red light, second light emitting mesa 212 emits green light, and third light emitting mesa 213 emits blue light. In some embodiments, first light emitting mesa 211 emits red light, second light emitting mesa 212 emits blue light, and third light emitting mesa 213 emits green light. In some embodiments, for a micro LED having two or four or more light emitting mesas, the bottom most light emitting mesa is a red light emitting mesa, and the top most light emitting mesa is a green light emitting mesa. In some embodiments, light emitting mesas 210 at different layers of a micro LED 200 emit light in the same color. For example, first light emitting mesa 211, second light emitting mesa 212, and third light emitting mesa 213 all emit blue light; or first light emitting mesa 211, second light emitting mesa 212, and third light emitting mesa 213 all emit green light or red light.

[0030] In some embodiments, light emitted from the second and third light emitting mesas 212 and 213 may be reflected within micro LED 200 multiple times before leaving micro LED 200, so that the resulting light extraction efficiency (LEE) may be low.

[0031] Two adjacent light emitting mesas 210 among the at least two light emitting mesas 210 stacked in the vertical direction are spaced apart from each other. In some embodiments, the spacings between two adjacent light emitting mesas (for example, a spacing between first light emitting mesa 211 and second light emitting mesa 212, and a spacing between second light emitting mesa 212 and third light emitting mesa 213) are equal in the vertical direction. In some embodiments, the spacing between two adjacent light emitting mesas in the vertical direction can be set differently as required. In some embodiments, both the top surface and the bottom surface of each light emitting mesa 210 are circular, and a top diameter of each  light emitting mesa 210 is less than a bottom diameter of each light emitting mesa 210. For example, the top diameter of first light emitting mesa 211 is less than the bottom diameter of first light emitting mesa 211, the top diameter of second light emitting mesa 212 is less than the bottom diameter of second light emitting mesa 212, and the top diameter of third light emitting mesa 213 is less than the bottom diameter of third light emitting mesa 213. In some embodiments, the top surface and the bottom surface of each light emitting mesa 210 may instead be non-circular, such as square, oval, etc. In some embodiments, a top surface area of each light emitting mesa 210 is less than a bottom surface area of each light emitting mesa 210.

[0032] In some embodiments, the at least two light emitting mesas 210 are coaxially disposed. The projections of the at least two light emitting mesas 210 in the vertical direction overlap. In some embodiments, the dimensions of the at least two light emitting mesas 210 may be different, and the projections of the at least two light emitting mesas 210 in the vertical direction may partially overlap.

[0033] Referring to FIGs. 2 to 5, micro LED 200 further includes an electrical connection structure 230. Electrical connection structure 230 is electrically connected to conductive layer 220 of micro LED 200 for lighting light emitting mesa 210. Electrical connection structure 230 includes at least one top electrical connection structure 231 and at least one bottom electrical connection structure 232. The at least one top electrical connection structure 231 is electrically connected to top conductive layer 221 of each light emitting mesa 210, and the at least one bottom electrical connection structure 232 is correspondingly electrically connected to bottom conductive layer 222 of one light emitting mesa 210. A bottom of top electrical connection structure 231 is bonded to backplane 120, but is not directly electrically connected to backplane 120. Top electrical connection structure 231 can electrically  connect top conductive layer 221 to a negative electrode of an external power supply. A bottom of each bottom electrical connection structure 232 is bonded to backplane 120 and electrically connected to backplane 120. Each bottom electrical connection structure 232 can electrically connect bottom conductive layer 222 to a positive electrode of the external power supply. Electrical connection structure 230 is provided around light emitting mesas 210, which not only can electrically connect light emitting mesas 210 to backplane 120, but also can reflect light emitted by light emitting mesas 210, thereby preventing light crosstalk between adjacent micro LEDs 200 and improving light emitting efficiency.

[0034] With reference to FIG. 2, bottom electrical connection structure 232 includes a first bottom electrical connection structure 232a and a second bottom electrical connection structure 232b. First bottom electrical connection structure 232a is located along the direction of the A-Aline shown in FIG. 2 and the sectional view in FIG. 3, and second bottom electrical connection structure 232b is located along the direction of the B-B line shown in FIG. 2 and the sectional view in FIG. 4. Top electrical connection structure 231 is located along the direction of the C-C line and D-D line shown in FIG. 2 and the sectional view in FIG. 5. It is noted that a section view of the micro LED along the D-D direction shown in FIG. 2 is the same as the section view of the micro LED along the C-C direction shown in FIG. 2. Referring to FIGs. 3 to 5, bottom conductive layer 222 includes a first bottom conductive layer 222a, a second bottom conductive layer 222b, and a third bottom conductive layer 222c. First bottom conductive layer 222a is disposed at the bottom of first light emitting mesa 211, second bottom conductive layer 222b is disposed at the bottom of the second light emitting mesa 212, and third bottom conductive layer 222c is disposed at the bottom of third light emitting mesa 213. Top conductive layer 221 includes a first top conductive layer 221a, a second top conductive layer 221b, and a  third top conductive layer 221c. First top conductive layer 221a is disposed at the top of first light emitting mesa 211, second top conductive layer 221b is disposed at the top of second light emitting mesa 212, and third top conductive layer 221c is disposed at the top of third light emitting mesa 213.

[0035] One top electrical connection structure 231 can be electrically connected to all top conductive layers 221 (i.e., first top conductive layer 221a, second top conductive layer 221b, and third top conductive layer 221c) , and one bottom electrical connection structure 232 is correspondingly electrically connected to one bottom conductive layer 222 (i.e., first bottom conductive layer 222a, second bottom conductive layer 222b, or third bottom conductive layer 222c) .

[0036] As shown in FIG. 2, there are four top electrical connection structures 231, two of which are arranged along the direction of the C-C line and the other two are arranged along the direction of the D-D line. All four top electrical connection structures 231 are electrically connected to all light emitting mesas 210 (i.e., first light emitting mesa 211, second light emitting mesa 212, and third light emitting mesa 213) . The four top electrical connection structures 231, first bottom electrical connection structure 232a, and second bottom electrical connection structure 232b are spaced from each other around light emitting mesas 210, and a dielectric material 300 is filled in a gap between adjacent electrical connection structures 230.

[0037] Referring to FIGs. 3 to 5, electrical connection structure 230 has at least one connection protrusion 233 extending towards light emitting mesas 210 on one side adjacent to light emitting mesas 210, and the at least one connection protrusion 233 is correspondingly electrically connected to at least one conductive layer 220. Connection protrusion 233 is formed by extending electrical connection structure 230 towards light emitting mesas 210. Connection  protrusion 233 has a high structural strength and ensures the electrically connection between electrical connection structure 230 and conductive layer 220 to be more stable.

[0038] More particularly, referring to FIG. 5, top electrical connection structure 231 extends towards light emitting mesas 210 to form a top connection protrusion 2331 at a position corresponding to top conductive layer 221, and top connection protrusion 2331 is electrically connected to corresponding top conductive layer 221. In some embodiments, top electrical connection structure 231 extends towards light emitting mesas 210 to form three top connection protrusions 2331 (i.e., a first top connection protrusion 2331a, a second top connection protrusion 2331b, and a third top connection protrusion 2331c) at three positions corresponding to first top conductive layer 221a, second top conductive layer 221b, and third top conductive layer 221c. The three top connection protrusions 2331 (i.e., first top connection protrusion 2331a, second top connection protrusion 2331b, and third top connection protrusion 2331c) are electrically connected to first top conductive layer 221a, second top conductive layer 221b, and third top conductive layer 221c, respectively. In some embodiments, the three top connection protrusions 2331 of top electrical connection structure 231 extending towards light emitting mesas 210 are all provided in a same vertical cross section. In some embodiments, the three top connection protrusions 2331 of top electrical connection structure 231 extending towards light emitting mesas 210 may also be provided in different vertical cross sections.

[0039] Referring to FIG. 3, first bottom electrical connection structure 232a extends towards light emitting mesas 210 to form a first bottom connection protrusion 2332 at a position corresponding to second bottom conductive layer 222b, and first bottom connection protrusion 2332 is electrically connected to second bottom conductive layer 222b. Referring to FIG. 4, second bottom electrical connection structure 232b extends towards light emitting mesas 210 to  form a second bottom connection protrusion 2333 at a position corresponding to third bottom conductive layer 222c, and second bottom connection protrusion 2333 is electrically connected to third bottom conductive layer 222c. In some embodiments, connection protrusions 233 (i.e., first bottom connection protrusion 2332, and second bottom connection protrusion 2333) corresponding to bottom conductive layers 222 of different light emitting mesas 210 are provided in different vertical cross sections.

[0040] Referring to FIGs. 3 to 5, in some embodiments, connection protrusion 233 is correspondingly provided on conductive layer 220, and a bottom surface of connection protrusion 233 is in contact with and electrically connected to a top surface of conductive layer 220. FIG. 6 is a structural diagram showing a sectional view of a variant embodiment of the micro LED along the A-A direction shown in FIG. 2, according to some embodiments of the present disclosure. Referring to FIG. 6, in some embodiments, a connection protrusion 233a is flush with conductive layer 220, that is, a top surface of connection protrusion 233a and a top surface of conductive layer 220 are in a same horizontal plane. Connection protrusion 233a abuts with an edge of conductive layer 220, and a side of connection protrusion 233a is in contact with and electrically connected to a side of conductive layer 220.

[0041] FIG. 7 is a structural diagram showing a sectional view of another variant embodiment of the micro LED along the A-A direction shown in FIG. 2, according to some embodiments of the present disclosure. Referring to FIG. 7, in some embodiments, connection protrusion 233b includes a first connection protrusion portion 2334 and a second connection protrusion portion 2335. First connection protrusion portion 2334 is flush with an edge of conductive layer 220, that is, a top surface of first connection protrusion portion 2334 and a top surface of conductive layer 220 are in a same horizontal plane. First connection protrusion  portion 2334 abuts and makes contacts with an edge of conductive layer 220, second connection protrusion portion 2335 extends over and makes overlapping contact with the top surface of conductive layer 220, and first connection protrusion portion 2334 and second connection protrusion portion 2335 are electrically connected to conductive layer 220. Connection protrusion 233b has a two-section structure including first connection protrusion portion 2234 and second connection protrusion portion 2235, which can increase a contact area between connection protrusion 233b and conductive layer 220, thereby increasing a current spreading effect.

[0042] FIG. 8 is a structural diagram showing a sectional view of yet another variant embodiment of the micro LED along the A-A direction shown in FIG. 2, according to some embodiments of the present disclosure. Referring to FIG. 8, in some embodiments, an end of a connection protrusion 233c adjacent to light emitting mesa 210 is provided with a slope 2336. When the light emitted from light emitting mesas 210 irradiates slope 2336, slope 2336 can reflect the light emitted from light emitting mesas 210 away from backplane 120.

[0043] Referring to FIG. 3, in some embodiments, a lateral extending distance D1 of connection protrusion 233 extending over bottom conductive layer 222 is less than a distance D2 between light emitting mesa 210 and electrical connection structure 230. In some embodiments, the lateral extending distance D1 of connecting protrusion 233 ranges from 0.1μm and 5μm. In some embodiments, a thickness of connection protrusion 233 is less than a thickness of light emitting mesa 210.

[0044] In some embodiments, gaps between adjacent light emitting mesas 210 and between electrical connection structure 230 and light emitting mesas 210 are filled with dielectric material 300, and dielectric material 300 is transparent. In some embodiments,  dielectric material 300 includes one or more selected from a group consisting of SiO2, SiON, Al2O3 and SiN.

[0045] Referring to FIGS. 3 to 5, electrical connection structure 230 further includes a top interconnection structure 234. Top interconnection structure 234 is provided above a topmost light emitting mesa 210 (i.e., third light emitting mesa 213) and surrounds the topmost light emitting mesa 210 (i.e., third light emitting mesa 213) , and top interconnection structure 234 is electrically connected to all of top electrical connection structures 231. A gap between top interconnection structure 234 and a top surface of bottom electrical connection structures 232 is also filled with dielectric material 300, and top interconnection structure 234 is not electrically connected to either one of bottom electrical connection structures 232.

[0046] Referring to FIG. 1, in some embodiments, top electrical connection structures 231 of adjacent micro LEDs 200 are electrically connected with each other, and bottom electrical connection structures 232 of adjacent micro LEDs 200 are insulated from each other.

[0047] Referring to FIGS. 3 to 5, micro LED 200 further includes a bottom connecting mesa 240. Bottom connecting mesa 240 is provided between a lowermost light emitting mesa 210 (i.e., first light emitting mesa 211) and backplane 120, and is electrically connected to backplane 120 and the lowermost light emitting mesa 210 (i.e., first light emitting mesa 211) . Micro LED 200 further includes a top connecting mesa 214, and top connecting mesa 214 is provided between first light emitting mesa 211 and first top conductive layer 221a and is electrically connected to first light emitting mesa 211 and first top conductive layer 221a. In some embodiments, a side wall of top connecting mesa 214 can be vertical. The material of bottom connecting mesa 240 and top connecting mesa 214 may be metal, including one or more selected from a group consisting of Al, Au, Rh, Ag, Cr, Ti, Pt, Sn, Cu, AuSn and TiW. In some  embodiments, the top and bottom surfaces of light emitting mesa 210 are both circular, and a top surface diameter of light emitting mesa 210 is less than a bottom surface diameter of light emitting mesa 210. In some embodiments, a top surface of bottom connecting mesa 240 is also circular, and since first bottom conductive layer 222a is thin, a top surface diameter of bottom connecting mesa 240 is equal to the bottom surface diameter of the bottommost light emitting mesa 210 (i.e., first light emitting mesa 211) . The top surface diameter of bottom connecting mesa 240 is less than a bottom surface diameter of bottom connecting mesa 240. First bottom conductive layer 222a is disposed between bottom connecting mesa 240 and first light emitting mesa 211, and can form an ohmic contact layer between bottom connecting mesa 240 and first light emitting mesa 211. First bottom conductive layer 222a and bottom connecting mesa 240 can form an Omni-Directional Reflector (ODR) structure with a higher reflection efficiency. In some embodiments, first bottom conductive layer 222a is one or a combination of the following films: TCO (Transparent Conductive Oxide) film, ITO (Indium Tin Oxide) film, AZO (Antimony doped Zinc Oxide) film, ATO (Antimony doped Tin Oxide) film, or FTO (Fluorine doped Tin Oxide) film.

[0048] Conductive layer 220 is transparent and is made of one or a combination of the following: ITO (Indium Tin Oxide) , FTO (Fluorine-doped Tin Oxide) , or AZO (Aluminum-doped Zinc Oxide) .

[0049] Referring to FIGS. 3 to 5, micro LED 200 further includes a top dielectric layer 250. Top dielectric layer 250 continuously covers a top surface of micro LED 200. Top dielectric layer 250 is transparent and is made of one or a combination of the following: SiO2, SiN, SiON and Al2O3.

[0050] Referring to FIGS. 3 to 5, micro LED 200 further includes a micro lens 260. Micro lens 260 is provided above top dielectric layer 250. Each micro lens 260 covers a pixel region of one micro LED 200. A bottom diameter of micro lens 260 is greater than a maximum diameter of light emitting mesa 210. A thickness H1 (shown in FIG. 3) of micro lens 260 is less than or equal to 10μm. In some embodiments, micro lens 260 is made of silicon dioxide, photoresist, etc.

[0051] Referring to FIGS. 3 to 5, backplane 120 includes a pad group 121 corresponding to micro LED 200. Pad group 121 includes a first pad 1211, a second pad 1212, and a third pad 1213. First pad 1211 corresponds to bottom connecting mesa 240 and is electrically connected to bottom connecting mesa 240, second pad 1212 corresponds to first bottom electrical connection structure 232a and is electrically connected to first bottom electrical connection structure 232a, and third pad 1213 corresponds to second bottom electrical connection structure 232b and is electrically connected to second bottom electrical connection structure 232b.

[0052] Referring to FIG. 3, a thickness H2 of one light emitting mesa 210 ranges from 0.3μm to 3.5μm, and a bottom diameter ranges from 0.5μm to 50μm. A thickness H3 of micro LED 200 (without micro lens 260) ranges from 1μm to 10μm, and a diameter ranges from 2μm to 200μm. A length of micro LED display panel ranges from 500μm to 50000μm, and a resolution of the micro LED array in the display panel can be 320×240, 640×480, 1920×1080, or 2560×1440. In some embodiments, the resolution of the micro LED array in the display panel may also be other values.

[0053] Some embodiments of the present application also provide a method of manufacturing a micro LED display panel.

[0054] FIG. 9 is a flowchart of an exemplary method of manufacturing a micro LED display panel, according to some embodiments of the present disclosure. FIG. 13 is a structural schematic diagram of an exemplary manufacturing process showing a sectional view of the micro LED pixel along the A-A direction shown in FIG. 2, according to some embodiments of the present disclosure. FIG. 14 is a structural schematic diagram of an exemplary manufacturing process showing a sectional view of the micro LED pixel along the B-B direction shown in FIG. 2, according to some embodiments of the present disclosure. FIG. 15 is a structural schematic diagram of an exemplary manufacturing process showing a sectional view of the micro LED pixel along the C-C direction shown in FIG. 2, according to some embodiments of the present disclosure.

[0055] With reference to FIG. 9 and in conjunction with steps S1 and S2 in FIG. 13, steps S1 and S2 in FIG. 14, and steps S1 and S2 in FIG. 15, the method includes steps S101 to S106.

[0056] In step S101, a plurality of first bottom conductive layers 222a are formed at a plurality of preset positions on a substrate 120. In some embodiments, substrate 120 is a backplane 120.

[0057] In step S102, first light emitting mesa 211 is formed on each of the plurality of first bottom conductive layers 222a, respectively. Further, in some embodiments, top connecting mesa 214 is formed on first light emitting mesa 211. At this point, the micro LED structure can be seen in step S1 in FIG. 13, step S1 in FIG. 14 and step S1 in FIG. 15.

[0058] In step S103, a dielectric material is filled around the first light emitting mesa 211 to form a first dielectric layer 301.

[0059] In step S104, a first top conductive layer 221a is formed on each first light emitting mesa 211, wherein first top conductive layer 221a is electrically connected to first light emitting mesa 211.

[0060] In step S105, first dielectric layer 301 is etched along a first etching path in a preset area between adjacent first light emitting mesas 211 to form a first etch hole.

[0061] In step S106, a conductive material is filled in the first etch hole to form top electrical connection structure 231, and the conductive material is filled on the first dielectric layer 301 to form a first top connection protrusion 2331a. The first top connection protrusion 2331a is electrically connected to the first top conductive layer 221a. At this point, the structure of the micro LED can be seen in step S2 in FIG. 15.

[0062] In some embodiments, referring to step S1 in FIG. 13, step S1 in FIG. 14, and step S1 in FIG. 15, before forming the plurality of first bottom conductive layers 222a at the plurality of preset positions on the substrate in step S101, the method further includes: forming a bottom connecting mesa 240 on the substrate, and forming the first bottom conductive layer 222a on an upper surface of the bottom connecting mesa 240.

[0063] FIG. 10 is a flowchart showing further steps of the exemplary manufacturing method of a micro LED display panel, according to some embodiments of the present disclosure. With reference to FIG. 10 and in conjunction with steps S3 and S4 in FIG. 13, steps S3 and S4 in FIG. 14, and steps S3 and S4 in FIG. 15, in some embodiments, after step S106 described above, the method further includes steps S201 to S209.

[0064] In step S201, first dielectric layer 301 is etched along a second etching path (not shown in FIGs. 13 to 15) in a preset area between adjacent first light emitting mesas 211 to form a second etch hole (not shown in FIGs. 13 to 15) .

[0065] In step S202, the conductive material is filled in the second etch hole to form first bottom electrical connection structure 232a.

[0066] In step S203, a second dielectric layer 302 is formed on first top conductive layer 221a to cover top surfaces of top electrical connection structure 231 and first bottom electrical connection structure 232a.

[0067] In step S204, second bottom conductive layer 222b is formed on second dielectric layer 302.

[0068] In step S205, second light emitting mesa 212 is formed on second bottom conductive layer 222b.

[0069] In step S206, second dielectric layer 302 is etched until first bottom electrical connection structure 232a is reached along the second etching path in a preset area between adjacent second light emitting mesas 212, the conductive material is filled to increase a height of first bottom electrical connection structure 232a, and the conductive material is filled above second dielectric layer 302 to form a first bottom connection protrusion 2332, wherein first bottom connection protrusion 2332 is electrically connected to second bottom conductive layer 222b.

[0070] In step S207, the dielectric material is filled around second light emitting mesa 212 to form a third dielectric layer 303.

[0071] In step S208, second top conductive layer 221b is formed on second light emitting mesa 212.

[0072] In step S209, third dielectric layer 303 and second dielectric layer 302 are etched until top electrical connection structure 231 is reached along the first etching path between adjacent second light emitting mesas 212 respectively, the conductive material is filled to  increase a height of top electrical connection structure 231, and the conductive material is filled above third dielectric layer 303 to form a second top connection protrusion 2331b, wherein second top connection protrusion 2331b is electrically connected to second top conductive layer 221b.

[0073] FIG. 11 is a flowchart showing further steps of the exemplary manufacturing method of a micro LED display panel, according to some embodiments of the present disclosure. With reference to FIG. 11 and in conjunction with steps S5 and S6 in FIG. 13, steps S5 and S6 in FIG. 14, and steps S5 and S6 in FIG. 15, in some embodiments, the method further includes steps S301 and step S302 before above-described step S203 (shown in FIG. 10) , and steps S303 to S309 after above-described step S209 (shown in FIG. 10) .

[0074] In step S301, the preset area between adjacent first light emitting mesas 211 is etched along a third etching path (not shown in FIGs. 13 to 15) to form a third etch hole (not shown in FIGs. 13 to 15) .

[0075] In step S302, the conductive material is filled in the third etch hole to form second bottom electrical connection structure 232b.

[0076] In step S303, third dielectric layer 303 is etched to second bottom electrical connection structure 232b along the third etching path between adjacent second light emitting mesas 212, and the conductive material is filled to increase a height of second bottom electrical connection structure 232b.

[0077] In step S304, a fourth dielectric layer 304 is formed on second top conductive layer 221b to cover top surfaces of top electrical connection structure 231, first bottom electrical connection structure 232a, and second bottom electrical connection structure 232b.

[0078] In step S305, third bottom conductive layer 222c is formed on fourth dielectric layer 304.

[0079] In step S306, third light emitting mesa 213 is formed on third bottom conductive layer 222c.

[0080] In step S307, fourth dielectric layer 304 is etched until second bottom electrical connection structure 232b is reached along the third etching path between adjacent third light emitting mesas 213, the conductive material is filled to increase the height of second bottom electrical connection structure 232b, and the conductive material above fourth dielectric layer 304 is filled to form second bottom connection protrusion 2333, wherein second bottom connection protrusion 2333 is electrically connected to third bottom conductive layer 222c.

[0081] In step S308, third top conductive layer 221c is formed on third light emitting mesa 213.

[0082] In step S309, the dielectric material is filled around third light emitting mesa 213 to form a fifth dielectric layer 305.

[0083] In step S310, fifth dielectric layer 305 and fourth dielectric layer 304 are etched until top electrical connection structure 231 is reached along the first etching path between adjacent third light emitting mesas 213 respectively, the conductive material is filled to increase the height of the top electrical connection structure 231, and the conductive material is filled above fifth dielectric layer 305 to form third top connection protrusion 2331c, wherein third top connection protrusion 2331c is electrically connected to third top conductive layer 221c.

[0084] In step S311, fifth dielectric layer 305 and fourth dielectric layer 304 are etched until first bottom electrical connection structure 232a is reached along the second etching path, the conductive material is filled to increase the height of first bottom electrical connection  structure 232a, fifth dielectric layer 305, and fourth dielectric layer 304 are etched until second bottom electrical connection structure 232b is reached along the third etching path, and the conductive material is filled to increase the height of the second bottom electrical connection structure 232b.

[0085] FIG. 12 is a flowchart showing further steps of the exemplary manufacturing method of a micro LED display panel, according to some embodiments of the present disclosure. With reference to FIG. 12 and in conjunction with step S7 in FIG. 13, step S7 in FIG. 14, and step S7 in FIG. 15, in some embodiments, the method of manufacturing the micro LED display panel further includes steps S401 to S405 after above-described S311 (shown in FIG. 11) .

[0086] In step S401, a sixth dielectric layer 306 is formed on the top surfaces of top electrical connection structure 231, first bottom electrical connection structure 232a, and second bottom electrical connection structure 232b.

[0087] In step S402, sixth dielectric layer 306 is etched until top electrical connection structure 231 is reached along the first etching path, and the conductive material is filled to increase the height of top electrical connection structure 231 until top electrical connection structure 231 is flush with sixth dielectric layer 306.

[0088] In step S403, the conductive material is filled around a pixel region on sixth dielectric layer 306 to form top interconnection structure 234, wherein top interconnection structure 234 is electrically connected to top electrical connection structure 231.

[0089] In step S404, the dielectric material continuously is filled above sixth dielectric layer 306 to form top dielectric layer 250 to cover top interconnection structure 234.

[0090] In step S405, micro lens 260 is formed at a position corresponding to light emitting mesas 211, 212 and 213 on top dielectric layer 250. In some embodiments, micro lens  260 may be formed by etching after coating a photoresist. In some embodiments, micro lens 260 may be placed above top dielectric layer 250, and a bottom of the micro lens 260 is connected to a top of the top dielectric layer 250.

[0091] In some embodiments, first light emitting mesa 211, second light emitting mesa 212, and third light emitting mesa 213 are coaxially disposed.

[0092] According to the present disclosure, the method of manufacturing the micro LED display panel extends the electrical connection structure towards the light emitting mesas to form a connection protrusion, and the connection protrusion is electrically connected to the conductive layer. As the connection protrusion is formed by extending the electrical connection structure, the connection protrusion has a higher structural strength and ensures the connection between the electrical connection structure and the conductive layer to be more stable.

[0093] Technical Effect:

[0094] 1) With this structure of the micro LED display panel, the electrical connection structure extends towards the light emitting mesa to form the connection protrusion, and the connection protrusion is electrically connected to the conductive layer. The connection protrusion is formed by extending the electrical connection structure, which has a high structural strength and ensures the connection between the electrical connection structure and the conductive layer to be more stable.

[0095] 2) The connection protrusion includes a first connection protrusion portion and a second connection protrusion portion. The first connection protrusion portion is flush with the conductive layer, the second connection protrusion portion is provided on the first conductive layer, and the first connection protrusion portion and the second connection protrusion portion are respectively electrically connected to the conductive layer, which can increase a contact area  between the connection protrusion and the conductive layer and increase a current spreading effect.

[0096] 3) An end of the connection protrusion adjacent to the light emitting mesa is provided with a slope, and when light emitted by the light emitting mesas irradiates the slope, the slope can reflect the light emitted by the light emitting mesas away from the drive backplane.

[0097]

[0098] It is understood by those skilled in the art that the micro LED display panel is not limited by the structure described above, and may include greater or fewer components than those illustrated, or some components may be combined, or a different component may be utilized.

[0099] It should be noted that relational terms herein such as “first” and “second” are used only to differentiate an entity or operation from another entity or operation, and do not require or imply any actual relationship or sequence between these entities or operations. Moreover, the words “comprising, ” “having, ” “containing, ” and “including, ” and other similar forms are intended to be equivalent in meaning and be open ended in that an item or items following any one of these words is not meant to be an exhaustive listing of such item or items, or meant to be limited to only the listed item or items.

[0100] As used herein, unless specifically stated otherwise, the term “or” encompasses all possible combinations, except where infeasible. For example, if it is stated that a database may include A or B, then, unless specifically stated otherwise or infeasible, the database may include A, or B, or A and B. As a second example, if it is stated that a database may include A, B, or C, then, unless specifically stated otherwise or infeasible, the database may include A, or B, or C, or A and B, or A and C, or B and C, or A and B and C.

[0101] In the foregoing specification, embodiments have been described with reference to numerous specific details that can vary from implementation to implementation. Certain adaptations and modifications of the described embodiments can be made. Other embodiments can be apparent to those skilled in the art from consideration of the specification and practice of the invention disclosed herein. It is intended that the specification and examples be considered as exemplary only, with a true scope and spirit of the invention being indicated by the following claims. It is also intended that the sequence of steps shown in figures are only for illustrative purposes and are not intended to be limited to any particular sequence of steps. As such, those skilled in the art can appreciate that these steps can be performed in a different order while implementing the same method.

[0102] In the drawings and specification, there have been disclosed exemplary embodiments. However, many variations and modifications can be made to these embodiments. Accordingly, although specific terms are employed, they are used in a generic and descriptive sense only and not for purposes of limitation.

Claims

1.A micro light emitting diode (LED) display panel, comprising:a micro LED array comprising:a plurality of micro LEDs, wherein each micro LED comprises at least two light emitting mesas vertically stacked from bottom to top; andconductive layers disposed on a top and a bottom of each light emitting mesa, wherein the conductive layers comprise a top conductive layer disposed on the top of each of the light emitting mesas and a bottom conductive layer disposed on the bottom of each of the light emitting mesas;a backplane provided on a bottom of the micro LED array and configured to control the plurality of micro LEDs; andan electrical connection structure comprising at least one top electrical connection structure and at least one bottom electrical connection structure, wherein the at least one top electrical connection structure is electrically connected to the top conductive layer, and each of the at least one bottom electrical connection structure is electrically connected to one of the bottom conductive layers, and the electrical connection structure is provided around the at least two light emitting mesas;wherein a plurality of connection protrusion extending towards the at least two light emitting mesas are provided on a side of the electrical connection structure adjacent to the at least two light emitting mesas, and each of the connection protrusions is electrically connected to one of the conductive layers.2.The micro LED display panel according to claim 1, wherein one of the connection protrusions is correspondingly provided on one of the conductive layers.3.The micro LED display panel according to claim 1, wherein a top surface of one of the connection protrusions and a top surface of corresponding one of the conductive layers are in a same horizontal plane, and a side of the one of the connection protrusions abuts with an edge of the corresponding one of the conductive layers.4.The micro LED display panel according to claim 1, wherein each of the connection protrusions comprises:a first connection protrusion portion, wherein a top surface of the first connection protrusion portion and a top surface of the conductive layer are in a same horizontal plane, and a side of the first connection protrusion portion abuts with an edge of the conductive layer; anda second connection protrusion portion provided on the conductive layer, wherein the first connection protrusion portion and the second connection protrusion portion are both electrically connected to the conductive layer.5.The micro LED display panel according to claim 1, wherein the top conductive layers of the at least two light emitting mesas are electrically connected to one of the at least one top electrical connection structure.6.The micro LED display panel according to claim 5, wherein ones of the connection protrusions corresponding to the top conductive layers of the at least two light emitting mesas are provided in a same vertical cross section.7.The micro LED display panel according to claim 6, wherein ones of the connection protrusions corresponding to the bottom conductive layers of the at least two light emitting mesas are provided in a same vertical cross section.8.The micro LED display panel according to claim 6, wherein ones of the connection protrusions corresponding to the bottom conductive layers of the at least two light emitting mesas  are provided in different vertical cross sections.9.The micro LED display panel according to claim 1, wherein respective ends of the connection protrusions adjacent to the at least two light emitting mesas are provided with a slope.10.The micro LED display panel according to claim 1, wherein a lateral extending distance of each of the connection protrusions is less than a distance between the electrical connection structure and a corresponding one of the light emitting mesas.11.The micro LED display panel according to claim 10, wherein the lateral extending distance of each of the connection protrusions ranges from 0.1μm to 5μm.12.The micro LED display panel according to claim 10, wherein a thickness of each of the connection protrusions is less than a thickness of the corresponding one of the light emitting mesas.13.The micro LED display panel according to any one of claims 1 to 12, wherein each micro LED further comprises a bottom connecting mesa provided between a bottommost light emitting mesa and the backplane, and electrically connected to the backplane and the bottommost light emitting mesa.14.The micro LED display panel according to claim 13, wherein the backplane comprises a pad group array comprising a plurality of pad groups corresponding to the micro LED array, wherein one of the pad groups corresponds to one of the micro LEDs, and the at least two light emitting mesas comprise a first light emitting mesa, a second light emitting mesa, and a third light emitting mesa stacked from bottom to top, wherein each one of the pad groups comprises:a first pad connected to the bottom connecting mesa;a second pad connected to a first bottom electrical connection structure, wherein the first bottom electrical connection structure is connected to a bottom conductive layer disposed at a bottom of the first light emitting mesa; anda third pad connected to a second bottom electrical connection structure, wherein the second bottom electrical connection structure is connected to a bottom conductive layer disposed at a bottom of the second light emitting mesa.15.The micro LED display panel according to claim 14, wherein the first light emitting mesa is configured to emit red light, the second light emitting mesa is configured to emit green light, and the third light emitting mesa is configured to emit blue light.16.The micro LED display panel according to claim 14, wherein the first light emitting mesa is configured to emit red light, the second light emitting mesa is configured to emit blue light, and the third light emitting mesa is configured to emit green light.17.The micro LED display panel according to claim 1, wherein a thickness of the micro LED ranges from 1 μm to 10 μm, and a diameter of the micro LED ranges from 2 μm to 200 μm.18.The micro LED display panel according to claim 17, wherein a thickness of the light emitting mesa ranges from 0.3 μm to 3.5 μm, and a bottom diameter of the light emitting mesa ranges from 0.5 μm to 50 μm.19.The micro LED display panel according to claim 18, wherein a length of the micro LED display panel ranges from 500 μm to 50,000 μm; and a resolution of the micro LED array is 320×240, 640×480, 1920×1080, or 2560×1440.20.A method of manufacturing a micro light emitting diode (LED) display panel, comprising:forming a plurality of first bottom conductive layers at a plurality of preset positions on a substrate;forming a first light emitting mesa on each of the plurality of first bottom conductive layers;filling a dielectric material around each first light emitting mesa to form a first dielectric layer;forming a first top conductive layer on each first light emitting mesa, wherein the first top conductive layer is electrically connected to the first light emitting mesa;etching the first dielectric layer along a first etching path in a preset area between adjacent first light emitting mesas to form a first etch hole; andfilling a conductive material in the first etch hole to form a top electrical connection structure, and filling the conductive material on the first dielectric layer to form a first top connection protrusion, wherein the first top connection protrusion is electrically connected to the first top conductive layer.21.The method according to claim 20, wherein after filling the conductive material in the first etch hole to form the top electrical connection structure, the method further comprises:etching the first dielectric layer along a second etching path in the preset area between adjacent first light emitting mesas to form a second etch hole;filling the conductive material in the second etch hole to form a first bottom electrical connection structure;forming a second dielectric layer on the first top conductive layer to cover top surfaces of the top electrical connection structure and the first bottom electrical connection structure;forming a second bottom conductive layer on the second dielectric layer;forming a second light emitting mesa on the second bottom conductive layer; andetching the second dielectric layer to the first bottom electrical connection structure along the second etching path in a preset area between adjacent second light emitting mesas, filling the conductive material to increase a height of the first bottom electrical connection structure, and filling the conductive material above the second dielectric layer to form a first bottom connection protrusion, wherein the first bottom connection protrusion is electrically connected to the second bottom conductive layer;filling the dielectric material around the second light emitting mesa to form a third dielectric layer;forming a second top conductive layer on the second light emitting mesa; andetching the third dielectric layer and the second dielectric layer to the top electrical connection structure along the first etching path between adjacent second light emitting mesas respectively, filling the conductive material to increase a height of the top electrical connection structure, and filling the conductive material above the third dielectric layer to form a second top connection protrusion, wherein the second top connection protrusion is electrically connected to the second top conductive layer.22.The method according to claim 21, wherein before forming the second dielectric layer on the first top conductive layer to cover the top surfaces of the top electrical connection structure and the first bottom electrical connection structure, the method further comprises:etching the preset area between adjacent first light emitting mesas along a third etching path to form a third etch hole; andfilling a conductive material in the third etch hole to form a second bottom electrical connection structure;wherein after etching the second dielectric layer to the first bottom electrical connection structure along the second etching path in the preset area between adjacent second light emitting mesas, the method further comprises:etching the third dielectric layer to the second bottom electrical connection structure along the third etching path between adjacent second light emitting mesa, and filling the conductive material to increase a height of the second bottom electrical connection structure;forming a fourth dielectric layer on the second top conductive layer to cover top surfaces of the top electrical connection structure, the first bottom electrical connection structure and the second bottom electrical connection structure;forming a third bottom conductive layer on the fourth dielectric layer;forming a third light emitting mesa on the third bottom conductive layer;etching the fourth dielectric layer to the second bottom electrical connection structure along the third etching path between adjacent third light emitting mesas, filling the conductive material to increase the height of the second bottom electrical connection structure, and filling the conductive material above the fourth dielectric layer to form a second bottom connection protrusion, wherein the second bottom connection protrusion is electrically connected to the third bottom conductive layer;forming a third top conductive layer on the third light emitting mesa;filling the dielectric material around the third light emitting mesa to form a fifth dielectric layer;etching the fifth dielectric layer and the fourth dielectric layer to the top electrical connection structure along the first etching path between adjacent third light emitting mesas respectively, filling the conductive material to increase the height of the top electrical connection structure, and filling the conductive material above the fifth dielectric layer to form a third top connection protrusion, wherein the third top connection protrusion is electrically connected to the third top conductive layer;etching the fifth dielectric layer and the fourth dielectric layer to the first bottom electrical connection structure along the second etching path, and filling the conductive material to increase the height of the first bottom electrical connection structure; andetching the fifth dielectric layer and the fourth dielectric layer to the second bottom electrical connection structure along the third etching path, and filling the conductive material to increase the height of the second bottom electrical connection structure.23.The method according to claim 22, further comprising:forming a sixth dielectric layer on the top surfaces of the top electrical connection structure, the first bottom electrical connection structure, and the second bottom electrical connection structure;etching the sixth dielectric layer to the top electrical connection structure along the first etching path, and filling the conductive material to increase the height of the top electrical connection structure until the top electrical connection structure is flush with the sixth dielectric layer;filling a conductive material around a pixel region on the sixth dielectric layer to form a top interconnection structure, wherein the top interconnection structure is electrically connected to the top electrical connection structure;filling the dielectric material continuously above the sixth dielectric layer to form a top dielectric layer to cover the top interconnection structure; andforming a micro lens at a position corresponding to light emitting mesas on the top dielectric layer.

Images