一种LED芯粒及LED制作方法技术

本申请实施例提供了一种LED芯粒及一种LED的制作方法，该LED芯粒中，所述外延结构包括至少两个外延单元，不同外延单元的出光侧设置有不同的光线转换结构，从而使得所述外延结构中不同外延单元对应区域可以出射不同颜色的光线，进而实现一个LED芯粒实现至少两种颜色的光线出射，在应用于背光mini LED时，可以替换至少两个单色LED芯粒，减小所述LED芯粒作为背光时增加的封装尺寸，从而减小背光mini LED的尺寸，有利于背光mini LED的应用。而且，本申请实施例所提供的LED芯粒中，所述外延结构包括至少两个外延单元，尺寸较大，可以降低在所述外延单元的出光侧形成光线转换结构的工艺难度。工艺难度。工艺难度。

【技术实现步骤摘要】
一种LED芯粒及LED制作方法


[0001]本申请涉及LED
，尤其涉及一种LED芯粒及LED制作方法。

技术介绍

[0002]随着LED的逐步发展，LED照明已经完全替代了传统的照明光源，并逐步向显示行业发展，其中，mini LED成为各大LED企业的主要研究方向。
[0003]目前mini LED主要分成自发光mini LED和背光mini LED两个应用方向，具体的，自发光mini LED主要是将红、绿、蓝三颗mini LED芯粒封装在一颗很小的灯珠里，再将灯珠焊接在同一个灯板上，作为mini LED显示屏的光源，是小间距LED显示技术的进一步升级，发展方向与小间距LED的发展方向是一致的；而背光mini LED主要通过对mini LED点荧光粉的方式，将单颗mini LED和荧光粉封装成灯珠，再应用到显示屏的背光中，具有局域调光功能，可以增加LCD显示屏的动态对比度及亮度，在行业内受到更高的关注。
[0004]但是，由于现有mini LED尺寸特别小，因此，将单颗mini LED和荧光粉封装成灯珠的工艺较为困难，而且现有单颗mini LED只能发单色光，将单颗mini LED和荧光粉封装成灯珠，再将不同颜色的mini LED组成背光mini LED，必然会增加各灯珠的尺寸，从而增加背光mini LED的尺寸，导致背光mini LED的尺寸较大，影响背光mini LED的应用。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本申请提供了一种LED芯粒及其制作方法，方案如下：
[0006]一种LED芯粒，包括：
[0007]衬底；
[0008]位于所述衬底第一侧表面的外延结构，所述外延结构包括层叠的N型氮化镓层、多量子阱层和P型氮化镓层；
[0009]位于所述外延结构内的多个凹槽，所述多个凹槽包括至少两个第一凹槽，所述凹槽贯穿所述P型氮化镓层和所述多量子阱层，并延伸至所述N型氮化镓层内；
[0010]位于所述第一凹槽底部的沟槽，所述沟槽贯穿所述N型氮化镓层，延伸至所述衬底内，所述至少两个第一凹槽以及位于所述第一凹槽底部的所述沟槽将外延结构划分成至少两个外延单元；
[0011]位于所述外延结构背离所述衬底一侧表面的电流阻挡层，所述电流阻挡层还覆盖所述凹槽表面，所述电流阻挡层曝露所述外延单元中P型氮化镓层部分区域；
[0012]与所述P型氮化镓层电连接的P型电极以及与所述N型氮化镓层电连接的N型电极；
[0013]位于所述第一凹槽及位于其底部的沟槽内的反射结构；
[0014]位于各所述外延单元的出光侧的光线转换结构，所述光线转换结构与所述外延单元一一对应，且不同所述外延单元对应的所述光线转换结构不同。
[0015]可选的，所述反射结构为金属结构或绝缘结构。
[0016]可选的，所述反射结构为金属结构，所述P型电极与所述N型电极位于所述外延单
元的不同侧，所述N型电极通过所述反射结构与所述N型氮化镓层电连接。
[0017]可选的，所述N型电极和所述P型电极位于所述外延单元的同一侧，所述多个凹槽还包括至少两个第二凹槽，所述第二凹槽与所述外延单元一一对应，贯穿所述外延单元的P型氮化镓层和多量子阱层，延伸至所述N型氮化镓层内；所述电流阻挡层还覆盖所述第二凹槽侧壁，所述N型电极通过所述第二凹槽与所述N型氮化镓层电连接。
[0018]可选的，在垂直于所述衬底所在平面的方向上，所述反射结构远离所述衬底一侧表面不低于所述光线转换结构远离所述衬底一侧表面。
[0019]一种LED的制作方法，所述LED包括至少一个LED芯粒，该方法包括：
[0020]提供衬底；
[0021]在所述衬底第一侧表面形成外延层，所述外延层包括层叠的N型氮化镓层、多量子阱层和P型氮化镓层，所述外延层包括至少一个外延结构，一个所述外延结构对应一个所述LED芯粒；
[0022]在所述外延结构内形成多个凹槽，所述多个凹槽包括至少两个第一凹槽，所述凹槽贯穿所述P型氮化镓层和所述多量子阱层，并延伸至所述N型氮化镓层内；
[0023]在所述外延结构背离所述衬底一侧表面形成电流阻挡层，所述电流阻挡层还覆盖所述凹槽表面；
[0024]在所述第一凹槽底部形成沟槽，所述沟槽贯穿所述N型氮化镓层，延伸至所述衬底内，所述至少两个第一凹槽以及位于所述第一凹槽底部的所述沟槽将外延结构划分成至少两个外延单元；
[0025]对所述电流阻挡层进行刻蚀，曝露所述外延单元的P型氮化镓层，并形成与所述P型氮化镓层电连接的P型电极以及与所述N型氮化镓层电连接的N型电极；
[0026]在所述第一凹槽及位于其底部的沟槽内形成反射结构；
[0027]在各所述外延单元的出光侧形成光线转换结构，所述光线转换结构与所述外延单元一一对应，且不同所述外延单元对应的所述光线转换结构不同。
[0028]可选的，在所述第一凹槽及位于其底部的沟槽内形成反射结构包括：
[0029]利用电子束蒸镀工艺在所述第一凹槽及位于其底部的沟槽内蒸镀第一金属层，以在所述第一凹槽及位于其底部的沟槽内形成反射结构。
[0030]可选的，在所述第一凹槽及位于其底部的沟槽内形成反射结构包括：
[0031]在硅胶中搅拌反射粉；
[0032]将搅拌有反射粉的硅胶旋涂在所述第一凹槽及位于其底部的沟槽内，在所述第一凹槽及位于其底部的沟槽内形成反射结构。
[0033]可选的，在垂直于所述衬底所在平面的方向上，所述反射结构远离所述衬底一侧表面不低于所述光线转换结构远离所述衬底一侧表面。
[0034]可选的，在各所述外延单元的出光侧形成光线转换结构，所述光线转换结构与所述外延单元一一对应，且不同所述外延单元对应的所述光线转换结构不同包括：
[0035]在硅胶中搅拌第一荧光粉，形成第一混合结构；
[0036]在一所述外延单元的出光侧旋涂第一混合结构，在该外延单元出光侧形成第一光线转换结构；
[0037]在硅胶中搅拌第二荧光粉，形成第二混合结构，所述第二荧光粉的颜色和所述第
一荧光粉的颜色不同；
[0038]在另一所述外延单元的出光侧旋涂第二混合结构，在该外延单元的出光侧形成第二光线转换结构。
[0039]可选的，所述N型电极和所述P型电极位于所述外延单元的同一侧，所述多个凹槽还包括至少两个第二凹槽，所述第二凹槽与所述外延单元一一对应，贯穿所述外延单元的P型氮化镓层和多量子阱层，延伸至所述N型氮化镓层内；所述电流阻挡层还覆盖所述第二凹槽侧壁，所述N型电极通过所述第二凹槽与所述N型氮化镓层电连接。
[0040]可选的，该方法还包括：
[0041]对所述衬底的第二侧进行减薄，裸露所述沟槽底部；
[0042]在所述衬底的第二侧形成布拉格反射结构。
[0043]可选的，形成与所述P型氮化镓层电连接的P型电极以及与所述N型氮化镓层电连接的N型电极包括：
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种LED芯粒，其特征在于，包括：衬底；位于所述衬底第一侧表面的外延结构，所述外延结构包括层叠的N型氮化镓层、多量子阱层和P型氮化镓层；位于所述外延结构内的多个凹槽，所述多个凹槽包括至少两个第一凹槽，所述凹槽贯穿所述P型氮化镓层和所述多量子阱层，并延伸至所述N型氮化镓层内；位于所述第一凹槽底部的沟槽，所述沟槽贯穿所述N型氮化镓层，延伸至所述衬底内，所述至少两个第一凹槽以及位于所述第一凹槽底部的所述沟槽将外延结构划分成至少两个外延单元；位于所述外延结构背离所述衬底一侧表面的电流阻挡层，所述电流阻挡层还覆盖所述凹槽表面，所述电流阻挡层曝露所述外延单元中P型氮化镓层部分区域；与所述P型氮化镓层电连接的P型电极以及与所述N型氮化镓层电连接的N型电极；位于所述第一凹槽及位于其底部的沟槽内的反射结构；位于各所述外延单元的出光侧的光线转换结构，所述光线转换结构与所述外延单元一一对应，且不同所述外延单元对应的所述光线转换结构不同。2.根据权利要求1所述的LED，其特征在于，所述反射结构为金属结构或绝缘结构。3.根据权利要求2所述的LED，其特征在于，所述反射结构为金属结构，所述P型电极与所述N型电极位于所述外延单元的不同侧，所述N型电极通过所述反射结构与所述N型氮化镓层电连接。4.根据权利要求1所述的LED，其特征在于，所述N型电极和所述P型电极位于所述外延单元的同一侧，所述多个凹槽还包括至少两个第二凹槽，所述第二凹槽与所述外延单元一一对应，贯穿所述外延单元的P型氮化镓层和多量子阱层，延伸至所述N型氮化镓层内；所述电流阻挡层还覆盖所述第二凹槽侧壁，所述N型电极通过所述第二凹槽与所述N型氮化镓层电连接。5.根据权利要求1所述的LED，其特征在于，在垂直于所述衬底所在平面的方向上，所述反射结构远离所述衬底一侧表面不低于所述光线转换结构远离所述衬底一侧表面。6.一种LED的制作方法，其特征在于，所述LED包括至少一个LED芯粒，该方法包括：提供衬底；在所述衬底第一侧表面形成外延层，所述外延层包括层叠的N型氮化镓层、多量子阱层和P型氮化镓层，所述外延层包括至少一个外延结构，一个所述外延结构对应一个所述LED芯粒；在所述外延结构内形成多个凹槽，所述多个凹槽包括至少两个第一凹槽，所述凹槽贯穿所述P型氮化镓层和所述多量子阱层，并延伸至所述N型氮化镓层内；在所述外延结构背离所述衬底一侧表面形成电流阻挡层，所述电流阻挡层还覆盖所述凹槽表面；在所述第一凹槽底部形成沟槽，所述沟槽贯穿所述N型氮化镓层，延伸至所述衬底内，所述至少两个第一凹槽以及位于所述第一凹槽底部的所述沟槽将外延结构划分成至少两个外延单元；对所述电流阻挡层...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄斌斌，梅震，章兴洋，陈从龙，刘兆，
申请(专利权)人：江西乾照光电有限公司，
类型：发明
国别省市：