发光二极管芯片及其制造方法以及包括其的液晶显示器件技术

一种发光二极管芯片包括衬底，衬底上的缓冲层，缓冲层上的第一半导体层，第一半导体层上的发光层，发光层上的第二半导体层，其中通过第二半导体层和发光层部分地暴露出第一半导体层，在暴露出的第一半导体层上的第一电极，以及第二半导体层上具有格状的第二电极。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种发光二极管(LED)，特别是涉及一种背光单元的发光二极管(LED)芯片及其制造方法，以及包括该芯片的液晶显示(LCD)器件。
技术介绍
发光二极管(LED)由于其小尺寸、低功耗和高可靠性而被广泛用作光源。LED由III-V半导体化合物形成。通常，发出红、绿和黄光的LED由包括作为V族的元素的砷化物(As)和磷化物(P)的III-V半导体化合物形成，例如砷化铝镓(AlGaAs)、磷化镓铝(GaAlP)、磷化镓(GaP)或磷化铝镓铟(InGaAlP)。发出绿或蓝光的LED由包括氮化镓(GaN)的III-V半导体化合物形成。图1示出了根据相关技术的LED芯片的示意图。在图1中，LED芯片37包括衬底21、缓冲层23、n型半导体层25、发光层27以及p型半导体层29。LED芯片37还包括n型电极35、p型电极33以及透明电极31。n型电极35设置在n型半导体层25的上面，并通过部分去除p型半导体层29、发光层27和n型半导体层25被暴露。透明电极31设置在p型半导体层29上，并且p型电极33形成在透明电极31上。n型电极35和p型电极33分别将载流子提供到n型半导体层25和p型半导体层29。当正向偏压施加到n型电极35和p型电极33时，电子和空穴经由n型半导体层25和p型半导体层29传输到发光层27中，并且电子与空穴复合，从而发光。包括LED芯片37的LED灯被广泛用作户外广告公告牌或液晶显示(LCD)器件，这些器件不是自发光的并且需要额外光源。从LED芯片37发出的光是包括各种偏振光的自然光，其具有不同的电场振动面。然而，在例如LCD器件的采用偏振光的器件中，需要偏振器，并且从LED芯片37发出的光仅有约50％通过偏振器。此外，通过偏振器的光当通过例如液晶层或绝缘层的其它层时，被部分吸收或反射。因此，存在光损失并且器件的亮度不高。为了提高器件的亮度，就需要增加功耗。
技术实现思路
因此，本专利技术涉及一种背光单元的发光二极管芯片及其制造方法以及包括该芯片的液晶显示器件，能够基本上克服因相关技术的局限和缺点带来的一个或多个问题。本专利技术的附加优点和特征将在后面的描述中得以阐明，通过以下描述，将使它们对于本领域普通技术人员在某种程度上显而易见，或者可通过实践本专利技术来认识它们。本专利技术的这些和其他优点可通过书面描述及其权利要求以及附图中具体指出的结构来实现和得到。本专利技术的一个优点是提供了一种发出预定偏振光的发光二极管芯片及其制造方法。本专利技术的另一个优点是提供了一种包括发光二极管的液晶显示(LCD)器件，其能够提高光效率并具有低功耗和高亮度。在第一个方面，一种发光二极管芯片包括衬底，衬底上的缓冲层，缓冲层上的第一半导体层，第一半导体层上的发光层，发光层上的第二半导体层，其中通过第二半导体层和发光层部分地暴露出第一半导体层，在暴露出的第一半导体层上的第一电极，以及第二半导体层上具有格状的第二电极。在第二个方面，一种发光二极管芯片的制造方法包括在衬底上形成缓冲层，在缓冲层上形成第一半导体层，在第一半导体层上形成发光层，在发光层上形成第二半导体层，选择性地去除第二半导体层和发光层从而部分地暴露出第一半导体层，在暴露出的第一半导体层上形成第一电极，以及在第二半导体层上形成具有格状的第二电极。在第三个方面，一种液晶显示器件包括底盖；底盖上面的背光单元，所述背光单元包括印刷电路板、印刷电路板上的发光二极管灯、以及发光二极管灯上的光学片，其中各发光二极管灯具有发光二极管芯片，所述发光二极管芯片包括衬底，衬底上的缓冲层，缓冲层上的第一半导体层，第一半导体层上的发光层，发光层上的第二半导体层，其中通过第二半导体层和发光层部分地暴露出第一半导体层，在暴露出的第一半导体层上的第一电极，以及第二半导体层上具有格状的第二电极；构成背光单元的边缘的主架；背光单元上面的液晶面板，所述液晶面板包括第一和第二基板以及夹在第一和第二基板之间的液晶层；以及连接到主架和底盖并覆盖液晶面板的正面边缘的顶盖。应该理解，上面的概括性描述和下面的详细描述都是示意性和解释性的，意欲对本专利技术的权利要求提供进一步的解释。附图说明本申请所包括的附图用于提供对本专利技术的进一步理解，并且包括在该申请中并且作为本申请的一部分，示出了本专利技术的实施方式并且连同说明书一起用于解释本专利技术的原理。附图中图1示出了根据相关技术的LED芯片的示意图；图2A示出了根据本专利技术的LED灯的示意图，并且图2B示出了沿图2A的线I I-II提取的截面图；图3示出了根据本专利技术示例性实施方式的LED芯片的示意图；图4示出了根据本专利技术示例性实施方式的LED芯片的截面图；以及图5示出了根据本专利技术包括LED背光单元的LCD器件的透视图。具体实施例方式现在具体描述本专利技术的优选实施方式，它们的实施例示于附图中。图2A示出了根据本专利技术的发光二极管(LED)灯的示意图，并且图2B示出了沿图2A的线II-II提取的截面图。在图2A和图2B中，LED灯141包括设置在印刷电路板149上并具有开口的反射框架143。控制单元(未示出)形成在印刷电路板149上。LED芯片137设置在开口内，并且引线部分151夹在LED芯片137和印刷电路板149之间。磷光材料147覆盖LED芯片137。透镜145形成在磷光材料147和LED芯片137的上面，并且覆盖反射框架143的开口。LED芯片137发出偏振光，并且透镜145均匀地散射来自LED芯片137的光。反射框架143由反射性能好的材料形成。当发光时，反射框架143释放产生的高温。印刷电路板149可以是能够辐射热量的金属芯印刷电路板。LED灯141可以包括用红、绿和蓝色之一着色的透明树脂。当电压施加到LED芯片137时，从LED芯片137发光。光入射到磷光材料147上并被透镜145散射。如上所述，LED灯141的LED芯片137发射预定偏振光。图3示出了根据本专利技术示例性实施方式的LED芯片的示意图。LED芯片可以具有基本上正方形的形状。在图3中，LED芯片137包括顺序设置在衬底121的第一表面上的缓冲层123、第一半导体层125、发光层127、第二半导体层129以及透明电极131。LED芯片137还包括第一电极135和第二电极133。反射层139形成在衬底121的第二表面上。部分去除第二半导体层129和发光层127，从而暴露第一半导体层125。也可以部分去除第一半导体层125。第一电极135设置在暴露的第一半导体层125上。第二电极133设置在透明电极131上。第二电极133具有包括平行线的格状。因此，由于格状第二电极133，从LED芯片137发出的光被偏振。下面将描述根据本专利技术的LED芯片的制造方法。LED芯片137可以是氮化镓基(gallium nitride-based)的。在衬底121上形成缓冲层123。衬底121可以由例如蓝宝石或碳化硅(SiC)的绝缘材料形成。缓冲层123使位错最小并控制缺陷的传播。缓冲层123可以通过低温生长方法来形成。缓冲层123可以包括氮化镓(GaN)、氮化铝(AlN)、氮化铝镓(AlGaN)和氮化铟镓(InGaN)之一。例如，缓冲层123可以通过使用金属有机化学气相沉积(MOCVD)方法、分子束外延(MBE)方法和气相外延(VP本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光二极管芯片，包括：衬底；衬底上的缓冲层；缓冲层上的第一半导体层；第一半导体层上的发光层；发光层上的第二半导体层，其中通过第二半导体层和发光层部分地暴露出第一半导体层；在暴露出的第一半导 体层上的第一电极；以及第二半导体层上具有格状的第二电极。

【技术特征摘要】
KR 2006-5-23 10-2006-00462131.一种发光二极管芯片，包括衬底；衬底上的缓冲层；缓冲层上的第一半导体层；第一半导体层上的发光层；发光层上的第二半导体层，其中通过第二半导体层和发光层部分地暴露出第一半导体层；在暴露出的第一半导体层上的第一电极；以及第二半导体层上具有格状的第二电极。2.根据权利要求1所述的发光二极管芯片，其特征在于，所述第二电极包括线，并且发光二极管仅发出与所述线垂直的线性偏振光。3.根据权利要求1所述的发光二极管芯片，其特征在于，还包括在第二半导体层和第二电极之间的透明电极。4.根据权利要求1所述的发光二极管芯片，其特征在于，第一半导体层由硅掺杂氮化镓形成，并且第二半导体层由镁掺杂氮化镓形成。5.根据权利要求4所述的发光二极管芯片，其特征在于，发光层由氮化铟镓/氮化镓形成。6.根据权利要求4所述的发光二极管芯片，其特征在于，发光层由氮化铟镓/氮化铝镓和氮化镓/氮化铝镓之一形成。7.根据权利要求6所述的发光二极管芯片，其特征在于，还包括在发光层和第二半导体层之间的镁掺杂氮化铝镓层。8.根据权利要求1所述的发光二极管芯片，其特征在于，还包括在所述衬底的与缓冲层相对的一面的反射层。9.根据权利要求1所述的发光二极管芯片，其特征在于，所述衬底由蓝宝石和碳化硅之一形成。10.一种发光二极管芯片的制造方法，包括在衬底上形成缓冲层；在缓冲层上形成第一半导体层；在第一半导体层上形成发光层；在发光层上形成第二半导体层；选择性地去除第二半导体层和发光层从而部分地暴露出第一半导体层；在暴露出的第一半导体层上形成第一电极；以及在第二半导体层上形成...

【专利技术属性】
技术研发人员：金哲世，苏淮燮，
申请(专利权)人：乐金显示有限公司，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]