发光二极管外延片、发光二极管模块及其制作方法技术

本公开提供了一种发光二极管外延片、发光二极管模块及其制作方法，属于半导体技术领域。制作方法包括：分别在电路板上设置红光芯片、绿光芯片和蓝光芯片，红光芯片和蓝光芯片分别与绿光芯片相对设置，红光芯片、绿光芯片和蓝光芯片均包括依次层叠在电路板上的P型电极、透明导电层、空穴产生层、有源层、电子产生层和透明基板；采用激光剥离的方式去除红光芯片、绿光芯片和蓝光芯片中的透明基板；在红光芯片和蓝光芯片中的电子产生层远离绿光芯片的区域上形成半透明薄膜；在红光芯片、绿光芯片和蓝光芯片中的电子产生层上设置N型电极。本公开可改善LED模块整体发出光线的均匀性。

LED epitaxial chips, LED modules and their fabrication methods

【技术实现步骤摘要】
发光二极管外延片、发光二极管模块及其制作方法
本公开涉及半导体
，特别涉及一种发光二极管外延片、发光二极管模块及其制作方法。
技术介绍
发光二极管(英文：LightEmittingDiode，简称：LED)是一种常用的发光器件，通过电子与空穴复合释放能量发光，广泛地应用在日常生活中的显示、装饰、通讯和照明等领域。通过采用不同的半导体材料和结构，发光二极管能够覆盖从紫外到红外的全色范围，基本占据了室内和室外的大间距显示器市场。其中，间距是指显示器中相邻两个显示单元之间的距离，与显示器的分辨率有关。当前小间距显示器市场仍以液晶显示器(英文：LiquidCrystalDisplay，简称：LCD)为主流。虽然有机发光二极管(英文：OrganicLight-EmittingDiode，简称：OLED)正在某些领域替代LCD成为主流，但是OLED存在烧屏等问题。微型发光二极管(英文：MicroLED)是指边长在10微米～100微米的超小型发光二极管，体积小，可以更密集地排列在一起而大幅提高分辨率，并且具有自发光特性，在高亮度、高对比度、快速反应和省电等方面都优于LCD和OLED，未来很可能会进一步占据小间距显示器市场。相关技术中，通常将红光LED、绿光LED和蓝光LED按照一定规则排列在一起封装为LED模块，如红光LED、绿光LED和蓝光LED沿直线方向依次排列，形成一个像素单元。同一个像素单元内的红光LED、绿光LED和蓝光LED各自发出的光线混合之后为像素单元发出的光线，因此像素单元发出光线的均匀性与像素单元内红光LED、绿光LED和蓝光LED发出光线的混合情况密切相关。相关技术中将红光LED、绿光LED和蓝光LED沿直线方向依次排列形成像素单元，当像素单元需要发出偏红色(或者蓝色)的光线时，设置在侧边的红光LED(或者蓝光LED)发出的光线较多，发光中心向侧边偏移，像素单元发出光线的均匀性较差，影响到像素单元的边缘轮廓。
技术实现思路
本公开实施例提供了一种发光二极管外延片、发光二极管模块及其制作方法，可以提高像素单元发出光线的均匀性，保证显示图像的锐利度。所述技术方案如下：一方面，本公开实施例提供了一种发光二极管模块的制作方法，所述制作方法包括：分别在电路板上设置红光芯片、绿光芯片和蓝光芯片，所述红光芯片和所述蓝光芯片分别与所述绿光芯片相对设置，所述红光芯片、所述绿光芯片和所述蓝光芯片均包括依次层叠在所述电路板上的P型电极、透明导电层、空穴产生层、有源层、电子产生层和透明基板；采用激光剥离的方式去除所述红光芯片、所述绿光芯片和所述蓝光芯片中的透明基板；在所述红光芯片和所述蓝光芯片中的电子产生层远离所述绿光芯片的区域上形成半透明薄膜；在所述红光芯片、所述绿光芯片和所述蓝光芯片中的电子产生层上设置N型电极。可选地，所述红光芯片、所述绿光芯片和所述蓝光芯片排成一条直线，或者，所述红光芯片、所述绿光芯片和所述蓝光芯片排成品字形。可选地，当所述红光芯片、所述绿光芯片和所述蓝光芯片排成品字形时，所述制作方法还包括：在所述绿光芯片中的电子产生层远离所述红光芯片和所述蓝光芯片的区域上形成半透明薄膜。可选地，所述制作方法还包括：在所述半透明薄膜和所述电子产生层未形成所述半透明薄膜的区域上形成透明导电薄膜。可选地，所述制作方法包括：形成散射层，所述散射层与所述红光芯片、所述绿光芯片和所述蓝光芯片相对设置，且所述散射层和所述电路板分别位于所述红光芯片、所述绿光芯片和所述蓝光芯片的两侧。可选地，所述制作方法包括：在GaAs衬底上低温生长GaAs缓冲层；在所述GaAs缓冲层上生长晶格引导层，所述晶格引导层由依次层叠的GaAs层/GaInP层超晶格结构、GaAs层/AlGaInP层超晶格结构和GaAs层/AlInP层超晶格结构组成，所述GaInP层中Ga组分的含量、所述AlGaInP层中Al组分和Ga组分的含量之和、所述AlInP层中Al组分的含量相等；在所述晶格引导层上依次生长N型AlInP限制层、电子产生层、有源层和空穴产生层，形成制作所述红光芯片的外延片。另一方面，本公开实施例提供了一种发光二极管模块，所述发光二极管模块包括电路板和分别设置在所述电路板上的红光芯片、绿光芯片和蓝光芯片，所述红光芯片和所述蓝光芯片分别与所述绿光芯片相对设置，所述红光芯片、所述绿光芯片和所述蓝光芯片均包括依次层叠在所述电路板上的P型电极、透明导电层、空穴产生层、有源层、电子产生层和N型电极，所述红光芯片和所述蓝光芯片中的电子产生层远离所述绿光芯片的区域上设有半透明薄膜。可选地，所述红光芯片、所述绿光芯片和所述蓝光芯片排成品字形，所述绿光芯片中的电子产生层远离所述红光芯片和所述蓝光芯片的区域上形成半透明薄膜。可选地，所述发光二极管模块还包括散射层，所述散射层与所述红光芯片、所述绿光芯片和所述蓝光芯片相对设置，且所述散射层和所述电路板分别位于所述红光芯片、所述绿光芯片和所述蓝光芯片的两侧。又一方面，本公开实施例提供了一种发光二极管外延片，所述发光二极管外延片包括GaAs衬底以及依次层叠在所述GaAs衬底上的GaAs缓冲层、晶格引导层、N型AlInP限制层、电子产生层、有源层和空穴产生层，所述晶格引导层由依次层叠的GaAs层/GaInP层超晶格结构、GaAs层/AlGaInP层超晶格结构和GaAs层/AlInP层超晶格结构组成，所述GaInP层中Ga组分的含量、所述AlGaInP层中Al组分和Ga组分的含量之和、所述AlInP层中Al组分的含量相等。本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果是：通过在红光芯片和蓝光芯片远离绿光芯片的区域上形成半透明薄膜，使得红光芯片和蓝光芯片远离绿光芯片的区域的发光强度低于红光芯片和蓝光芯片靠近绿光芯片的区域的发光强度，有利于促进LED模块整体的发光中心远离非芯片相邻的边缘区域，改善LED模块整体发出光线的均匀性，提高像素单元的均匀性和锐利度。附图说明为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本公开实施例提供的一种发光二极管模块的制作方法的流程图；图2是本公开实施例提供的步骤101执行之后的LED模块的结构示意图；图3是本公开实施例提供的一种发光二极管模块的结构示意图；图4是本公开实施例提供的另一种发光二极管模块的结构示意图；图5是本公开实施例提供的制作红光芯片的外延片的结构示意图；图6是本公开实施例提供的晶格引导层的结构示意图；图7是本公开实施例提供的步骤102执行之后LED模块的结构示意图；图8是本公开实施例提供的步骤103执行之后LED模块的结构示意图；...

【技术保护点】
1.一种发光二极管模块的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括：/n分别在电路板上设置红光芯片、绿光芯片和蓝光芯片，所述红光芯片和所述蓝光芯片分别与所述绿光芯片相对设置，所述红光芯片、所述绿光芯片和所述蓝光芯片均包括依次层叠在所述电路板上的P型电极、透明导电层、空穴产生层、有源层、电子产生层和透明基板；/n采用激光剥离的方式去除所述红光芯片、所述绿光芯片和所述蓝光芯片中的透明基板；/n在所述红光芯片和所述蓝光芯片中的电子产生层远离所述绿光芯片的区域上形成半透明薄膜；/n在所述红光芯片、所述绿光芯片和所述蓝光芯片中的电子产生层上设置N型电极。/n

【技术特征摘要】
1.一种发光二极管模块的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括：
分别在电路板上设置红光芯片、绿光芯片和蓝光芯片，所述红光芯片和所述蓝光芯片分别与所述绿光芯片相对设置，所述红光芯片、所述绿光芯片和所述蓝光芯片均包括依次层叠在所述电路板上的P型电极、透明导电层、空穴产生层、有源层、电子产生层和透明基板；
采用激光剥离的方式去除所述红光芯片、所述绿光芯片和所述蓝光芯片中的透明基板；
在所述红光芯片和所述蓝光芯片中的电子产生层远离所述绿光芯片的区域上形成半透明薄膜；
在所述红光芯片、所述绿光芯片和所述蓝光芯片中的电子产生层上设置N型电极。


2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述红光芯片、所述绿光芯片和所述蓝光芯片排成一条直线，或者，所述红光芯片、所述绿光芯片和所述蓝光芯片排成品字形。


3.根据权利要求2所述的制作方法，其特征在于，当所述红光芯片、所述绿光芯片和所述蓝光芯片排成品字形时，所述制作方法还包括：
在所述绿光芯片中的电子产生层远离所述红光芯片和所述蓝光芯片的区域上形成半透明薄膜。


4.根据权利要求1～3任一项所述的制作方法，其特征在于，所述制作方法还包括：
在所述半透明薄膜和所述电子产生层未形成所述半透明薄膜的区域上形成透明导电薄膜。


5.根据权利要求1～3任一项所述的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括：
形成散射层，所述散射层与所述红光芯片、所述绿光芯片和所述蓝光芯片相对设置，且所述散射层和所述电路板分别位于所述红光芯片、所述绿光芯片和所述蓝光芯片的两侧。


6.根据权利要求1～3任一项所述的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括：
在GaAs衬底上低温生长GaAs缓冲层；
在所述GaAs缓冲层上生长晶格引导层，所述晶格引导层由依次层叠的GaAs层/GaInP层超晶格结构、GaAs层/AlGaInP层超晶格结构和GaAs层/AlInP层超晶格结构组成，所述GaInP层中Ga组分的含量、所述AlGaInP层中Al组分和Ga组分的含量之和、所述AlInP层中Al组分的含量相等；
在所述晶格引导层上依...

【专利技术属性】
技术研发人员：兰叶，吴志浩，
申请(专利权)人：华灿光电苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32