一种LED芯片及其制作方法、显示模组、终端技术

本申请实施例提供一种LED芯片及其制作方法、显示模组、终端，涉及半导体技术领域，用于在减少高能量激发光源占比的基础上，降低显示类终端的边框尺寸。该发光二极管LED芯片包括N型掺杂半导体层、P型掺杂半导体层、第一多量子阱层、第二多量子阱层。第一多量子阱层、第二量子阱层层叠设置，且位于N型掺杂半导体层和P型掺杂半导体层之间。第一多量子阱层用于在N型掺杂半导体层和P型掺杂半导体层之间的电场的激发下发出第一蓝光。第二多量子阱层用于在N型掺杂半导体层和P型掺杂半导体层之间的电场的激发下发出第二蓝光。其中，第二蓝光的峰值波长大于第一蓝光的峰值波长。波长大于第一蓝光的峰值波长。波长大于第一蓝光的峰值波长。

【技术实现步骤摘要】
一种LED芯片及其制作方法、显示模组、终端


[0001]本申请涉及半导体
，尤其涉及一种LED芯片及其制备方法、显示模组、终端。

技术介绍

[0002]具有液晶显示(liquid crystal display，LCD)终端已经广泛应用于显示
具有LCD终端中需要设置背光源以显示图像。背光源中设置有激发荧光粉发光的激发光源。为了激发荧光粉，上述激发光源通常采用能量较高的光线，而光线的波长越短，能量越高，同时其穿透力也增强。因此，高能量的上述激发光源容易穿透人眼中的晶状体，并直达视网膜，从而使得背光源发出的光线对人眼产生一定的伤害。
[0003]为了解决上述问题，背光源具有两颗能量不同的激发光源，以减小背光源中高能量激发光源的占比。上述两颗激发光源分别激发荧光粉后发出的光线，在背光源的导光板中混合成白光。上述两颗激发光源具有一定的间距，且需要一定的混光距离才能使得各自激发出的光混合成白光。因此为了避免混光距离内颜色不均匀的光线出射至显示屏，需要增加背光源中外框的宽度以遮挡上述混光距离。这样一来，会导致背光源的尺寸较大，使得整个LCD终端的边框加长，降低产品的外观品质。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供一种一种LED芯片及其制备方法、显示模组、终端，用于在减少高能量激发光源占比的基础上，降低显示类终端的边框尺寸。
[0005]为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：
[0006]本申请实施例的第一方面，提供一种发光二极管LED芯片包括N型掺杂半导体层、P型掺杂半导体层、第一多量子阱层以及第二多量子阱层。第一多量子阱层位于N型掺杂半导体层和P型掺杂半导体层之间。第一多量子阱层用于在N型掺杂半导体层和P型掺杂半导体层之间的电场的激发下发出第一蓝光。第二多量子阱层位于N型掺杂半导体层和P型掺杂半导体层之间，且与第一多量子阱层层叠设置。第二多量子阱层用于在N型掺杂半导体层和P型掺杂半导体层之间的电场激发的下发出第二蓝光。其中，第二蓝光的峰值波长大于第一蓝光的峰值波长。综上所述，一方面，本申请实施例提供的LED芯片中，具有层叠设置的第一多量子阱层和第二多量子阱层，且第一多量子阱层可以发出短波蓝光(即上述第一蓝光)和第二多量子阱层可以发出长波蓝光(即上述第二蓝光)，因此，可以减小LED芯片中短波蓝光的占比。从而减少显示模组中具有较高蓝光伤害指数的光线的占比，减小对人眼产生的伤害。另一方面，上述第一多量子阱层和第二多量子阱层层叠设置，且位于同一个LED芯片中，因此，LED芯片可以同时发出两种不同波长的蓝光，即上述第一蓝光和第二蓝光。从而使得具有上述LED芯片的背光模组在向显示屏提供背光时，不需要混光距离，就可以使得第一蓝光和第二蓝光同时激发LED芯片出光面的荧光层发出白光。这样一来，可以减小设置有上述LED芯片的器件，例如上述背光模组的边框尺寸，从而达到减小整个终端尺寸的目的。
[0007]可选的，第一多量子阱层和第二多量子阱层均包括至少一个周期的周期结构。周期结构包括层叠设置的氮化镓垒层和氮化铟镓阱层。第二多量子阱层的氮化铟镓阱层中铟组分的含量，大于第一多量子阱层的氮化铟镓阱层中铟组分的含量。由于光能量与多量子阱层的禁带宽度成正比，禁带宽度又与多量子阱层中氮化铟镓阱层中铟组分的含量成反比。因此当第二多量子阱层的氮化铟镓阱层中铟组分的含量，大于第一多量子阱层的氮化铟镓阱层中铟组分的含量时，该第二多量子阱层的禁带宽度小于第一多量子阱层的禁带宽度，从而使得第二多量子阱层发出的光线的波长大于第一多量子阱层发出的光线的波长。
[0008]可选的，第一多量子阱层的氮化铟镓阱层中铟与镓的原子数比为1:4～1:3。即，第一多量子阱层的氮化铟镓阱层中铟的组分含量(铟在铟和镓中的占比)可以为20％～25％。从而使得第一多量子阱层301可以发出波长λ1(440nm≤λ1≤460nm)的的短波蓝光。第二多量子阱层的氮化铟镓阱层中铟与镓的原子数比为1:3～3:7。即，第二多量子阱层的氮化铟镓阱层中铟的组分含量(铟在铟和镓中的占比)可以为25％～30％。从而使得第一多量子阱层301可以发出波长λ2(460nm≤λ2≤490nm)的短波蓝光。
[0009]可选的，第一多量子阱层的阱层的厚度为1.4nm～4nm。第二多量子阱层的阱层的厚度为1.4nm～4nm。当上述阱层的厚度大于4nm时，多量子阱层的厚度太厚，使得多量子阱层发光波长对厚度的敏感程度增加，发光波长均匀性难以控制。当上述阱层的厚度小于1.4nm时，多量子阱层的厚度太薄，导致LED芯片载流子复合效率较低，且引起发热，不适合工作于大电流环境下。
[0010]可选的，由于该多量子阱层中阱层的厚度越大，多量子阱层发光波长越长，因此，为了使得第一多量子阱层可以发出短波蓝光(即上述第一蓝光)，第二多量子阱层可以发出长波蓝光(即上述第二蓝光)，第二多量子阱层的阱层的厚度，大于第一多量子阱层的阱层的厚度。
[0011]可选的，第一多量子阱层的垒层的厚度为3nm～8nm。第二多量子阱层的垒层的厚度为3nm～8nm。当上述垒层的厚度小于8nm，多量子阱层的厚度太厚，使得多量子阱层发光波长对厚度的敏感程度增加，发光波长均匀性难以控制。当氮化镓垒层的厚度小于3nm时，多量子阱层的厚度太薄，导致LED芯片载流子复合效率较低，且引起发热，不适合工作于大电流环境下。
[0012]可选的，第一多量子阱层和第二多量子阱层的周期结构的数量之和为2～20，从而可以使得LED芯片的发光亮度满足要求。当第一多量子阱层和第二多量子阱层周期之和数量越大时，该LED芯片越适合工作于大电流的工作环境下，LED芯片的发光亮度也会越大。然而，当第一多量子阱层和第二多量子阱层周期之和超过20个时，由于LED芯片的发光亮度较大，导致LED芯片的产生的热量也会越高，从而增加了能量损耗。此外，当第一多量子阱层和第二多量子阱层周期之和小于2个时，LED芯片的工作电流减小，从而使得亮度太低，不满足设计要求。
[0013]可选的，第一多量子阱层靠近N型掺杂半导体层，第二多量子阱层靠近P型掺杂半导体层。由于多量子阱层的制作温度与该第一多量子阱层中铟组分的含量成反比。因此，第一多量子阱层的制作温度可以大于第二多量子阱层的制作温度，而LED芯片中外延层中的膜层通常是自下而上依次生长在衬底上。因此第一多量子阱层靠近N型掺杂半导体层设置，第二多量子阱层靠近P型掺杂半导体层设置。此外，多量子阱层的制作温度与该多量子阱中
氮化镓晶体的质量有关，制作温度越高氮化镓晶体的质量越好，LED芯片的发光效率和可靠性越高。并且，先形成的第一多量子阱层中氮化镓晶体的质量越好，位于其上后形成的第二多量子阱层中氮化镓晶体的质量也会有所提升。所以为了形成具有较高氮化镓晶体质量的第一多量子阱层和第二多量子阱层，以提高LED芯片的发光效率和可靠性，第一多量子阱层的制作温度大于第二多量子阱层的制作温度。
[0014]可选的，N型掺杂半导体层为N型掺杂氮化镓层。P型掺杂半导体层为P型掺杂氮化镓层。LED芯片本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种发光二极管LED芯片，其特征在于，包括：N型掺杂半导体层(401)；P型掺杂半导体层(402)；第一多量子阱层(301)，位于所述N型掺杂半导体层(401)和所述P型掺杂半导体层(402)之间；所述第一多量子阱层(301)用于在所述N型掺杂半导体层(401)和所述P型掺杂半导体层(402)之间的电场的激发下发出第一蓝光；第二多量子阱层(302)，位于所述N型掺杂半导体层(401)和所述P型掺杂半导体层(402)之间，且与所述第一多量子阱层(301)层叠设置；所述第二多量子阱层(302)用于在所述N型掺杂半导体层(401)和所述P型掺杂半导体层(402)之间的电场的激发下发出第二蓝光；其中，所述第二蓝光的峰值波长大于所述第一蓝光的峰值波长。2.根据权利要求1所述的LED芯片，其特征在于，所述第一多量子阱层(301)、所述第二多量子阱层(302)均包括至少一个周期的周期结构；所述周期结构包括层叠设置的氮化镓垒层(411)和氮化铟镓阱层(412)；所述第二多量子阱层(302)的氮化铟镓阱层(412)中铟组分的含量，大于所述第一多量子阱层(301)的氮化铟镓阱层(412)中铟组分的含量。3.根据权利要求2所述的LED芯片，其特征在于，所述第一多量子阱层(301)的氮化铟镓阱层(412)中铟与镓的原子数比为1:4～1:3；所述第二多量子阱层(302)的氮化铟镓阱层(412)中铟与镓的原子数比为1:3～3:7。4.根据权利要求1或2所述的LED芯片，其特征在于，所述第一多量子阱层(301)的阱层(412)的厚度为1.4nm～4nm；所述第二多量子阱层(302)的阱层(412)的厚度为1.4nm～4nm。5.根据权利要求4所述的LED芯片，其特征在于，所述第二多量子阱层的阱层的厚度，大于所述第一多量子阱层的阱层的厚度。6.根据权利要求1或2所述的LED芯片，其特征在于，所述第一多量子阱层(301)的垒层(411)的厚度为3nm～8nm；所述第二多量子阱层(302)的垒层(411)的厚度为3nm～8nm。7.根据权利要求3或4所述的LED芯片，其特征在于，所述第一多量子阱层(301)和所述第二多量子阱层(302)的周期结构的数量之和为2～20。8.根据权利要求2所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊充，曲爽，朱家庆，余俊逸，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：