一种全彩显像LED芯片制造技术

本实用新型专利技术公开了一种全彩显像LED芯片，包括衬底、外延层、切割道、透明导电层、绝缘层、反射层、第一电极、第二电极、第一焊盘、第二焊盘和荧光粉层，其中，本实用新型专利技术切割道将外延层割成依次相邻的多个独立的发光微结构，荧光粉层依次设置在衬底背面。本实用新型专利技术LED芯片的切割道呈V型，将外延层切割成多个独立的三角形发光微结构，由于中间的发光微结构嵌入在两个相邻的发光微结构之间，且不同的荧光粉层依次设置在不同发光微结构衬底的背面，使得红绿蓝LED晶圆整合为一体，混光效果好。

A Full Color Display LED Chip

The utility model discloses a full-color display LED chip, which comprises a substrate, an epitaxy layer, a cutting path, a transparent conductive layer, an insulating layer, a reflecting layer, a first electrode, a second electrode, a first pad, a second pad and a phosphor layer. The cutting path of the utility model cuts the epitaxy layer into several independent luminescent microstructures successively adjacent to each other, and the phosphor layer is arranged successively on the back of the substrate. \u3002 The cutting path of the LED chip of the utility model is V-shaped, and the epitaxy layer is cut into several independent triangular luminescent microstructures. Because the luminescent microstructures in the middle are embedded between two adjacent luminescent microstructures, and different phosphor layers are arranged on the backs of different luminescent microstructures in turn, the red, green and blue LED wafers are integrated into one, and the mixing effect is good.

【技术实现步骤摘要】
一种全彩显像LED芯片
本技术涉及发光二极管
，尤其涉及一种全彩显像LED芯片。
技术介绍
LED(LightEmittiPgDiode，发光二极管)是一种利用载流子复合时释放能量形成发光的半导体器件，LED芯片具有耗电低、色度纯、寿命长、体积小、响应时间快、节能环保等诸多优势。MicroLED具有高效率、高亮度、高可靠度及反应时间快等优点，并且具自发光无需背光源的特性，更具有节能、结构简单、体积小、薄型等优势。但是，MicroLED还面临三个问题，即全彩化、良率、发光波长一致性问题。单色MicroLED阵列通过倒装结构封装和驱动IC贴合来实现，但RGB阵列需要分次转贴红、蓝、绿三色的晶粒，需要嵌入几十万颗LED晶粒，对于LED晶粒光效、波长的一致性、良率要求更高，同时分bin的成本支出也阻碍其进行量产。中国专利CN103579461B公开了一种制备晶圆级全彩LED显示阵列的方法，其将外延层切割形成多个独立的LED结构，然后在对准不同列的LED结构，在衬底背面涂覆不同荧光粉，从而形成晶圆级全彩LED显示阵列。该专利技术将荧光粉涂覆在正装LED芯片衬底的背面，芯片的光从衬底的正面出射，从背面出射的光少，从而导致晶圆级全彩LED显示阵列的发光效率低。此外，该专利技术的LED芯片按纵向和横向的方式排列，混光效果的一般。进一步地，该专利技术采用了共阳极的方式达到对阵列LED的控制，但是由于其制程需要在晶圆上一次性完成，无法对单个RGB显像单元进行筛选，因此其显像容易存在坏点。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于，提供一种全彩显像LED芯片，红绿蓝LED晶圆整合为一体，混光效果好，亮度高，尺寸小。本技术所要解决的技术问题在于，提供一种全彩显像LED芯片，封装效率高，成本低。为了解决上述技术问题，本技术提供了一种全彩显像LED芯片，包括：衬底；设置在表面的外延层，所述外延层依次包括第一半导体层、有源层和第二半导体层；切割道，所述切割道的形状为V形，所述切割道将外延层分割成多个独立的三角形发光微结构；依次设置在第二半导体层上的透明导电层、绝缘层和反射层；设置第一半导体层上的第一电极，贯穿反射层和绝缘层并设置在透明导电层上的第二电极；设置在第一电极上的第一焊盘，设置在第二电极上的第二焊盘；依次设置在衬底背面的荧光粉层。作为上述方案的改进，所述切割道延伸至衬底表面或第一半导体层。作为上述方案的改进，所述切割道将外延层分割成依次相邻的第一发光微结构、第二发光微结构和第三发光微结构，所述荧光粉层包括绿光荧光粉层和红光荧光粉层，其中，绿光荧光粉层设置在第二发光微结构的衬底背面，红光荧光粉层设置在第三发光微结构的衬底背面。作为上述方案的改进，第一发光微结构、第二发光微结构和第三发光微结构的发光面积相同。作为上述方案的改进，第一发光微结构、第二发光微结构和第三发光微结构的第一电极为整体结构，三者的第二电极为独立结构。作为上述方案的改进，第一发光微结构、第二发光微结构和第三发光微结构的第一电极为独立结构，三者的第二电极为整体结构。作为上述方案的改进，第一发光微结构、第二发光微结构和第三发光微结构的第一电极和第二电极均为独立结构。实施本技术，具有如下有益效果：本技术LED芯片的切割道呈V型，将外延层切割成多个独立的三角形发光微结构，由于中间的发光微结构嵌入在两个相邻的发光微结构之间，且不同的荧光粉层依次设置在不同发光微结构衬底的背面，使得红绿蓝LED晶圆整合为一体，混光效果好；此外，本技术使用倒装结构的LED晶圆，可大幅减小封装尺寸，同时减少芯片转移次数，提升封装效率，降低生产成本。进一步地，由于本技术的第一发光微结构、第二发光微结构和第三发光微结构的发光面积相同，从而进一步提高混光效果。附图说明图1是本技术全彩显像LED芯片的结构剖视图；图2是本技术全彩显像LED芯片俯视图；图3是本技术全彩显像LED芯片的制作流程图。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术作进一步地详细描述。参见图1和图2，本技术提供了一种全彩显像LED芯片，包括衬底10、外延层20、切割道24、透明导电层30、绝缘层40、反射层50、第一电极61、第二电极62、第一焊盘71、第二焊盘72和荧光粉层80。本技术的衬底10优选为蓝宝石衬底，为了提高芯片的出光效率，衬底10的厚度小于50微米。外延层20包括设置在衬底10上的第一半导体层21，设置在第一半导体层21上的有源层22，以及设置在有源层22上的第二半导体层23。本技术的第一半导体层21为N型氮化镓层，有源层22为多量子阱层，第二半导体层23为P型氮化镓层。参见图2，本技术的切割道24将外延层20割成依次相邻的多个独立的三角形发光微结构。其中，中间的发光微结构嵌入在两个相邻的发光微结构之间，有效提高混光效果。优选的，本技术外延层20的形状为梯形，切割道24将外延层20割成依次相邻的第一发光微结构、第二发光微结构和第三发光微结构，其中，第二发光微结构嵌入在第一发光微结构和第三发光微结构之间。更优的，第一发光微结构、第二发光微结构和第三发光微结构的发光面积相同。优选的，第一发光微结构、第二发光微结构和第三发光微结构的形状为等边三角形。本技术的切割道24延伸至衬底10表面或第一半导体层21。当切割道24延伸到衬底10表面时，第一发光微结构、第二发光微结构和第三发光微结构的第一半导体层21为独立结构；当切割道24延伸到第一半导体层21时，第一发光微结构、第二发光微结构和第三发光微结构的第一半导体层21为整体结构。透明导电层30设置在第二半导体层23上。绝缘层40设置在透明导电层30上，用于保护发光结构，避免芯片漏电。优选的，绝缘层40延伸到外延层20的侧壁上，也可以延伸到切割道24上。优选的，绝缘层40由SiO2、Si3N4、Al2O3、TiO2和Ta2O3中的一种或几种制成。反射层50设置在绝缘层40上，用于将有源层22发出的光反射到衬底10背面出射，从而提高芯片的出光效率。第一电极61设置第一半导体层21上。优选的，外延层20还包括贯穿第二半导体层23和有源层22并延伸至第一半导体层21的裸露区域，其中，第一电极61设置在裸露区域的第一半导体层21上。第二电极62贯穿反射层50和绝缘层40并设置在透明导电层30上。其中，第一发光微结构、第二发光微结构和第三发光微结构的第一电极61可以为整体结构，也可以为独立结构。第一发光微结构、第二发光微结构和第三发光微结构的第二电极62可以为整体结构，也可以为独立结构。具体的，当第一发光微结构、第二发光微结构和第三发光微结构的第一半导体层21为整体结构时，三者的第二电极62为独立结构。当第一发光微结构、第二发光微结构和第三发光微结构的第一电极61为整体结构，三者的第二电极62为独立结构。当第一发光微结构、第二发光微结构和第三发光微结构的第一电极61为独立结构，三者的第二电极62为整体结构。优选的，第一电极61和第二电极62均由Cr、Al、Ni、Ti、Pt和Au中的两种或两种以上金属制成。第一焊盘71设置在第一电极61上的第一焊盘，第二焊盘72设置在第二电极本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全彩显像LED芯片，其特征在于，包括：衬底；设置在表面的外延层，所述外延层依次包括第一半导体层、有源层和第二半导体层；切割道，所述切割道的形状为V形，所述切割道将外延层分割成多个独立的三角形发光微结构；依次设置在第二半导体层上的透明导电层、绝缘层和反射层；设置第一半导体层上的第一电极，贯穿反射层和绝缘层并设置在透明导电层上的第二电极；设置在第一电极上的第一焊盘，设置在第二电极上的第二焊盘；依次设置在衬底背面的荧光粉层。

【技术特征摘要】
1.一种全彩显像LED芯片，其特征在于，包括：衬底；设置在表面的外延层，所述外延层依次包括第一半导体层、有源层和第二半导体层；切割道，所述切割道的形状为V形，所述切割道将外延层分割成多个独立的三角形发光微结构；依次设置在第二半导体层上的透明导电层、绝缘层和反射层；设置第一半导体层上的第一电极，贯穿反射层和绝缘层并设置在透明导电层上的第二电极；设置在第一电极上的第一焊盘，设置在第二电极上的第二焊盘；依次设置在衬底背面的荧光粉层。2.如权利要求1所述的全彩显像LED芯片，其特征在于，所述切割道延伸至衬底表面或第一半导体层。3.如权利要求1所述的全彩显像LED芯片，其特征在于，所述切割道将外延层分割成依次相邻的第一发光微结构、第二发光微结构和第三发光微结构，所述荧光粉层...

【专利技术属性】
技术研发人员：仇美懿，庄家铭，
申请(专利权)人：佛山市国星半导体技术有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44