CN108181763B - 背光模组及液晶显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种背光模组及液晶显示装置，包括：基底611、LED光源612、透镜层613和遮光层614；其中，所述LED光源612设置于所述基底611内；所述遮光层614设置于所述LED光源612上；所述透镜层613设置于所述遮光层614上。本发明提供的背光模组光源采用横向排布的四色LED芯片，将传统的分散的单色发光芯片集成到一个芯片中，发光效率高，控制方便，且成本较低。
Description
技术领域
本发明涉及液晶显示领域，特别涉及一种背光模组及液晶显示装置。
背景技术
液晶显示装置(Liquid Crystal Display,简称LCD)，属于平面显示器的一种，广泛应用于电视机、计算机、智能电话、手机、汽车导航装置、电子书等产品中。液晶显示装置具有耗电量低、体积小、辐射低的优点逐渐取代阴极射线管(CathodeRayTube,简称CRT)显示装置。
液晶显示装置的工作原理是在薄膜晶体管阵列基板(ThinFilmTransistorArraySubstrate，TFTArraySubstrate)与彩色膜组之间灌入液晶分子，并在两片基板上施加驱动电压来控制液晶分子的旋转方向，以将背光模组的光线折射出来产生画面。
在目前的现有技术中，背光模组、阵列基板、下偏振片、彩色膜组和上偏振片的层叠结构限制了液晶显示装置的厚度，很难做到更加轻薄。此外，彩色膜组的使用至少损耗了60％的光能，依靠提高背光亮度来满足液晶显示装置的亮度要求，无疑增加了额外的功耗。
发明内容
为解决现有技术存在的技术缺陷和不足，本发明提出一种背光模组及液晶显示装置。该背光模组61包括：基底611、LED光源612、透镜层613和遮光层614；其中，
所述LED光源612设置于所述基底611内；
所述遮光层614设置于所述LED光源612上；
所述透镜层613设置于所述遮光层614上。
在本发明的一个实施例中，所述基底611包括底座及设置于所述底座四周的侧壁，所述透镜层613覆盖于所述基底611的侧壁上以封闭所述基底611。
在本发明的一个实施例中，所述透镜层613用于将所述LED光源612的散光转换成准直光。
在本发明的一个实施例中，所述LED光源612为横向排布的四色LED芯片。
在本发明的一个实施例中，所述LED芯片包括依次横向排布的第一蓝光外延层10A、黄光外延层20、绿光外延层30、红光外延层40、第二蓝光外延层10B。
在本发明的一个实施例中，所述第一蓝光外延层10A和所述第二蓝光外延层10B的材料相同，均包括第一GaN缓冲层101、第一GaN稳定层102、第一n型GaN层103、第一多量子阱层104、第一AlGaN阻挡层105以及第一p型GaN106。
在本发明的一个实施例中，所述黄光外延层20包括第二GaN缓冲层201、第二GaN稳定层202、第二n型GaN层203、第二多量子阱层204、第二AlGaN阻挡层205以及第二p型GaN层206。
在本发明的一个实施例中，所述绿光外延层30包括第三GaN缓冲层301、第三GaN稳定层302、第三n型GaN层303、第三多量子阱层304、第三AlGaN阻挡层305以及第三p型GaN层306。
在本发明的一个实施例中，所述红光外延层40包括第四GaN缓冲层401、n型GaAs缓冲层402、n型GaAs稳定层403、第四多量子阱层404、p型A1GaInP阻挡层405以及p型GaAs层406
本发明的另一个实施例提出的一种液晶显示装置，包括下偏光片62、下基板63、下电极64、液晶分子层65、上电极66、上基板层67以及上偏光片68，还包括由上述任一项实施例所述的背光模组61。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1.本发明提出的背光模组的LED光源无需反光板、导光板等材料，直接穿过偏光板，发光效率高，功耗低；
2.本发明提出的LED光源采用横向排布的四色LED芯片，将传统的分散的单色发光芯片集成到一个芯片中，发光效率高，控制方便，且成本较低；
3.本发明提出的液晶显示装置，通过直下式背光模组提供四色光源，具有较大的发光亮度，能够提高显示装置的显示色域及发光亮度；
4.本发明提出的液晶显示装置，免去了彩色膜组的使用，极大地降低了液晶显示装置的厚度。
附图说明
下面将结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细的说明。
图1为本发明实施例提供的一种背光模组结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种液晶显示装置结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种基于横向排布的四色LED芯片结构示意图；
图4为本发明实施例提供的一种蓝光外延层的生长示意图；
图5为本发明实施例提供的一种第一多量子阱层的生长示意图；
图6为本发明实施例提供的一种黄光灯芯槽的制备示意图；
图7为本发明实施例提供的一种黄光外延层的生长示意图；
图8为本发明实施例提供的一种第二多量子阱层的生长示意图；
图9为本发明实施例提供的一种绿光灯芯槽的制备示意图；
图10为本发明实施例提供的一种绿光外延层的生长示意图；
图11为本发明实施例提供的一种第三多量子阱层的生长示意图；
图12为本发明实施例提供的一种红光灯芯槽的制备示意图；
图13为本发明实施例提供的一种红光外延层的生长示意图；
图14为本发明实施例提供的一种第四多量子阱层的生长示意图；
图15为本发明实施例提供的一种蓝光隔离示意图；
图16为本发明实施例提供的一种电极制作俯视示意图；
图17为本发明实施例提供的一种电极制作剖面示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例一
请参见图1，图1为本发明实施例提供的一种背光模组结构示意图。
该背光模组61包括：基底611、LED光源612、透镜层613和遮光层614。所述LED光源612设置于所述基底611内，所述遮光层614设置于所述LED光源612上，用于将LED光源中相邻的不同颜色光源进行隔离，避免出现混色现象，所述透镜层613设置于所述遮光层614上，所述基底611)包括底座及设置于所述底座四周的侧壁，所述透镜层613覆盖于所述基底611的侧壁上以封闭所述基底611。所述透镜层613用于将所述LED光源612发出的散光转换成准直光。
所述LED光源612为横向排布的四色LED芯片，可以发出蓝光、红光、绿光和白光，四色光可以通过电压分别调节亮度，为背光模组提供高色域的稳定光源。
所述透镜层613将所述LED光源612发出的散光转换成准直光，因此，所述背光模组61可以直接设置在液晶显示装置的偏光板下，形成直下式背光模组，能够免去液晶显示装置彩膜基板的使用，从而提高出光效率，降低功耗，使显示画面更加逼真。
相较于现有技术，本实施例提出的背光模组61，LED光源无需反光板、导光板等直接穿过偏光板，发光效率高，功耗低；
此外，相较于现有技术，本实施例的LED光源采用横向排布的四色LED芯片，将传统的分散的单色发光芯片集成到一个芯片中，发光效率高，控制方便，且成本较低。
实施例二
请参见图2，图2为本发明实施例提供的一种液晶显示装置结构示意图。在上述实施例的基础上，本实施例对包括上述实施例提供的背光模组的液晶显示装置进行详细介绍，该液晶显示装置包括背光模组61、下偏光片62、下基板63、下电极64、液晶分子层65、上电极66、上基板层67以及上偏光片68，其中，背光模组61的结构参见实施例二的描述，此处不再赘述。
本实施例的液晶显示装置，通过直下式背光模组提供四色光源，具有较大的发光亮度，能够提高显示装置的显示色域及发光亮度；
此外，本实施例的液晶显示装置，免去了彩色膜组的使用，极大地降低了液晶显示装置的厚度，由于彩色膜组的透光率只有30％左右，因此，本实施例的液晶显示装置可以提高出光效率，降低功耗。
实施例三
请参见图3，图3为本发明实施例提供的一种基于横向排布的四色LED芯片结构示意图。该芯片结构包括：
蓝宝石衬底11；第一蓝光外延层10A和第二蓝光外延层10B，分别设置于所述蓝宝石衬底11上，其中，所述第一蓝光外延层10A和所述第二蓝光外延层10B的底部相连形成凹槽；黄光外延层20、绿光外延层30、红光外延层40，依次横向设置于所述凹槽内；多个正电极，分别设置于所述第一蓝光外延层10A、所述黄光外延层20、所述绿光外延层30、所述红光外延层40以及所述第二蓝光外延层10B上；负电极，其中，所述负电极为整个芯片的共用负电极。所述负电极和所述正电极均包括金属化合物层以及金属层。钝化层107，设置于所述第一蓝光外延层10A、所述黄光外延层20、所述绿光外延层30、所述红光外延层40、所述第二蓝光外延层10B以及所述多个正电极上，所述钝化层107的材料为SiO2。第一隔离层12、第二隔离层22、第三隔离层32以及第四隔离层42；其中，所述第一隔离层12设置于所述黄光外延层20的四周，所述第二隔离层22设置于所述绿光外延层30的四周，所述第三隔离层32设置于所述红光外延层40的四周，所述第四隔离层42设置于所述第二蓝光外延层10B的四周。所述第一隔离层12、所述第二隔离层22、所述第三隔离层32以及所述第四隔离层42的材料均为SiO2。
第一蓝光外延层10A和第二蓝光外延层10B的材料相同，包括：第一GaN缓冲层101、第一GaN稳定层102、第一n型GaN层103、第一多量子阱层104、第一AlGaN阻挡层105以及第一p型GaN106；其中，所述第一多量子阱层104为第一GaN势垒层104a和第一InGaN量子阱层101b依次周期性层叠分布。
所述黄光外延层20包括：第二GaN缓冲层201、第二GaN稳定层202、第二n型GaN层203、第二多量子阱层204、第二AlGaN阻挡层205以及第二p型GaN层206；其中，所述第二多量子阱层204为第二GaN势垒层204a和第二nGaN量子阱层204b依次周期性层叠分布。
所述绿光外延层30包括：第三GaN缓冲层301、第三GaN稳定层302、第三n型GaN层303、第三多量子阱层304、第三AlGaN阻挡层305以及第三p型GaN层306；其中，所述第三多量子阱层304为第三GaN势垒层304a和第三nGaN量子阱层304b依次周期性层叠分布。
所述红光外延层40包括：第四GaN缓冲层401、n型GaAs缓冲层402、n型GaAs稳定层403、第四多量子阱层404、p型A1GaInP阻挡层405以及p型GaAs层406；其中，所述第四多量子阱层404为GalnP势垒层404a和A1GaInP量子阱层404b依次周期性层叠分布。
本实施例通过将多种色彩的材料制备在同一LED芯片中，芯片集成度高，面积减小，成本降低；
本实施例中第一蓝光外延层发出的蓝光以及黄光外延层发出的黄光混合形成白光，最终产生白光、绿光、红光、蓝光多种颜色的光，可以解决现有技术中LED封装芯片涂覆荧光粉导致LED芯片发光效率低、集成度低的缺陷。
实施例四
请参见图4～图17，图4为本发明实施例提供的一种蓝光外延层的生长示意图；图5为本发明实施例提供的一种第一多量子阱层的生长示意图；图6为本发明实施例提供的一种黄光灯芯槽的制备示意图；图7为本发明实施例提供的一种黄光外延层的生长示意图；图8为本发明实施例提供的一种第二多量子阱层的生长示意图；图9为本发明实施例提供的一种绿光灯芯槽的制备示意图；图10为本发明实施例提供的一种绿光外延层的生长示意图；图11为本发明实施例提供的一种第三多量子阱层的生长示意图；图12为本发明实施例提供的一种红光灯芯槽的制备示意图；图13为本发明实施例提供的一种红光外延层的生长示意图；图14为本发明实施例提供的一种第四多量子阱层的生长示意图；图15为本发明实施例提供的一种蓝光隔离示意图；图16为本发明实施例提供的一种电极制作俯视示意图；图17为本发明实施例提供的一种电极制作剖面示意图。
在上述实施例的基础上，本实施例将较为详细地对本发明提出的制备方法进行介绍。该方法包括：
S10、蓝光外延层的生长，如图4和图5所示
S101、选取蓝宝石衬底11，其中蓝宝石的晶面为0001)，在蓝宝石衬底11上生长第一GaN缓冲层101，第一GaN缓冲层101的厚度为3000～5000纳米，生长温度为400-600℃；
优选地，第一GaN缓冲层101的厚度为4000纳米；
优选地，第一GaN缓冲层101的生长温度为500℃。
S102、将温度升高至900-1050℃，在第一GaN缓冲层101上生长第一GaN稳定层102，第一GaN稳定层102的厚度为500～1500纳米；
优选地，第一GaN稳定层102的厚度为1000纳米；
优选地，第一GaN稳定层102的生长温度为1000℃。
S103、保持S102中的温度不变，在第一GaN稳定层102上生长第一n型GaN层103，第一n型GaN层103的厚度为200～1000纳米，掺杂杂质为Si，掺杂浓度为1x1018～5x1019cm-3；
优选地，第一n型GaN层103的生长温度为1000℃；
优选地，第一n型GaN层103的厚度为400纳米；
优选地，第一n型GaN层103的掺杂浓度为1x1019cm-3。
S104、在第一n型GaN层103上生长第一多量子阱层104，第一多量子阱层104为InGaN/GaN多量子阱结构。具体地，InGaN/GaN多量子阱结构为第一InGaN量子阱层104b和第一GaN势垒层104a依次周期层叠形成，层叠周期为8～30。第一InGaN量子阱层104b的生长温度为650～750℃，厚度为1.5～3.5纳米，其中In的含量约为10～20％，In的含量依据光波长定，含量越高光波波长越长。第一GaN势垒层104a的生长温度为750～850℃，厚度为5～10纳米；
优选地，第一InGaN量子阱层104b的生长温度为750℃；
优选地，第一InGaN量子阱层104b的厚度为2.8纳米；
优选地，第一GaN势垒层104a的生长温度为850℃；
优选地，第一GaN势垒层104a的厚度为5纳米；
优选地，第一InGaN量子阱层104b和第一GaN势垒层104a的层叠周期为20。
S105、将温度升高至850～950℃，在第一多量子阱层104上生长p型第一AlGaN阻挡层105，第一AlGaN阻挡层105的厚度为10～40纳米；
优选地，第一AlGaN阻挡层105的生长温度为900℃；
优选地，第一AlGaN阻挡层105的生长温度为20纳米。
S106、在第一AlGaN阻挡层105上生长第一p型GaN层106，作为接触用，第一p型GaN层106的厚度为100～300纳米的；
优选地，第一p型GaN层106的生长温度为900℃；
优选地，第一p型GaN层106的厚度为200纳米。
S11、在芯片中制作黄光灯芯槽，如图6所示；
S111、利用PECVD工艺在第一p型GaN 106表面淀积一层第一氧化层(即SiO2层)，厚度为300～800纳米，优选地SiO2层的厚度为500纳米；
S112、利用湿法刻蚀工艺在SiO2层上刻蚀一个矩形窗口，矩形窗口的长和宽分别大于50微米，小于300微米，优选地，矩形窗口的长和宽为100微米；
S113、利用干法刻蚀工艺刻蚀SiO2矩形窗口下的材料，一直刻蚀到第一GaN缓冲层101，形成黄光灯芯槽；
S114、去掉芯片表面的SiO2层；
S115、在整个芯片上表面淀积一层第二氧化层(即SiO2层)，厚度为20～100纳米，优选地SiO2层的厚度为50纳米；
S116、利用干法刻蚀工艺刻蚀芯片表面SiO2层，在黄光灯芯槽四周形成第一隔离层12。
S12、黄光外延层的生长，如图7和图8所示；
S121、在黄光灯芯槽中生长第二GaN缓冲层201，第二GaN缓冲层201的厚度为3000～5000纳米，生长温度为400～600℃；
优选地，第二GaN缓冲层301的厚度为4000纳米；
优选地，第二GaN缓冲层301的温度为500℃。
S122、将温度升高至900-1050℃，在第二GaN缓冲层201上生长第二GaN稳定层202，第二GaN稳定层202的厚度为500～1500纳米；
优选地，第二GaN稳定层202的厚度为1000纳米；
优选地，第二GaN稳定层202的生长温度为1000℃。
S123、保持S122中的温度不变，在第二GaN稳定层202上生长第二n型GaN层203，第二n型GaN层203的厚度为200～1000纳米，掺杂杂质为Si，掺杂浓度为1x1018～5x1019cm-3；
优选地，第二n型GaN层203的生长温度为1000℃；
优选地，第二n型GaN层203的厚度为400纳米；
优选地，第二n型GaN层203的掺杂浓度为1x1019cm-3。
S124、在第二n型GaN层203上生长第二多量子阱层204，第二多量子阱层204为InGaN/GaN多量子阱结构。具体地，InGaN/GaN多量子阱结构为第二InGaN量子阱层204b和第二GaN势垒层204a依次周期层叠形成，层叠周期为8～30。第二InGaN量子阱层204b的生长温度为650～750℃，厚度均为1.5～3.5纳米，其中In的含量约为30～40％，In含量依据光波长定，含量越高光波波长越长。第二GaN势垒204a的生长温度为750～850℃，厚度均为5～10纳米；
优选地，第二InGaN量子阱层204b的生长温度为750℃；
优选地，第二InGaN量子阱层204b的厚度为2.8纳米；
优选地，第二GaN势垒层204a的生长温度为850℃；
优选地，第二GaN势垒层204a的厚度为5纳米；
优选地，第二InGaN量子阱层204b和第二GaN势垒层204a的层叠周期为20。
S125、将温度升高至850～950℃，在第二多量子阱层204上生长p型第二AlGaN阻挡层205，第二AlGaN阻挡层205的厚度为10～40纳米；
优选地，第二AlGaN阻挡层205的生长温度为900℃；
优选地，第二AlGaN阻挡层205的生长温度为20纳米。
S126、在第二AlGaN阻挡层205上生长第二p型GaN层206，作为接触用，第二p型GaN层206的厚度为100～300纳米的；
优选地，第二p型GaN层206的生长温度为850℃；
优选地，第二p型GaN层206的厚度为200纳米。
S13、在芯片中制作绿光灯芯槽，如图9所示；
S131、利用PECVD工艺在芯片表面淀积一层第一氧化层(即SiO2层)，厚度为300～800纳米，优选地SiO2层的厚度为500纳米；
S132、利用湿法刻蚀工艺在SiO2层上刻蚀一个矩形窗口，矩形窗口的长和宽分别大于50微米，小于300微米，优选地，矩形窗口的长和宽为100微米；
S133、利用干法刻蚀工艺刻蚀SiO2矩形窗口下的材料，一直刻蚀到第一GaN缓冲层101，形成绿光灯芯槽；
S134、去掉芯片表面的SiO2层；
S135、在整个芯片上表面重新淀积一层第二氧化层(即SiO2层)，厚度为20～100纳米，优选地SiO2层的厚度为50纳米；
S136、利用干法刻蚀工艺刻蚀芯片表面SiO2层，在绿光灯芯槽四周形成第二隔离层22。
S14、绿光外延层的生长，如图10和图11所示；
S141、在绿光灯芯槽中生长第三GaN缓冲层301，第三GaN缓冲层301的厚度为3000～5000纳米，生长温度为400～600℃；
优选地，第三GaN缓冲层301的厚度为4000纳米；
优选地，第三GaN缓冲层301的温度为500℃。
S142、将温度升高至900-1050℃，在第三GaN缓冲层301上生长第三GaN稳定层302，第三GaN稳定层302的厚度为500～1500纳米；
优选地，第三GaN稳定层302的厚度为1000纳米；
优选地，第三GaN稳定层302的生长温度为1000℃。
S143、保持S142中的温度不变，在第三GaN稳定层302上生长第三n型GaN层303，第三n型GaN层303的厚度为200～1000纳米，掺杂杂质为Si，掺杂浓度为1x1018～5x1019cm-3；
优选地，第三n型GaN层303的生长温度为1000℃；
优选地，第三n型GaN层303的厚度为400纳米；
优选地，第三n型GaN层303的掺杂浓度为1x1019cm-3。
S144、在第三n型GaN层303上生长第三多量子阱层304，第三多量子阱层304为InGaN/GaN多量子阱结构。具体地，InGaN/GaN多量子阱结构为第三InGaN量子阱层304b和第三GaN势垒层304a依次周期层叠形成，层叠周期为8～30。第三InGaN量子阱层304b的生长温度为650～750℃，厚度为1.5～3.5纳米，其中In的含量约为20～30％，In含量依据光波长定，含量越高光波波长越长。第三GaN势垒304a的生长温度为750～850℃，厚度均为5～10纳米；
优选地，第三InGaN量子阱层304b的生长温度为750℃；
优选地，第三InGaN量子阱层304b的厚度为2.8纳米；
优选地，第三GaN势垒层304a的生长温度为850℃；
优选地，第三GaN势垒层304a的厚度为5纳米；
优选地，第三InGaN量子阱层304b和第三GaN势垒层304a的层叠周期为20。
S145、将温度升高至850～950℃，在第三多量子阱层304上生长p型第三AlGaN阻挡层305，第三AlGaN阻挡层305的厚度为10～40纳米；
优选地，第三AlGaN阻挡层305的生长温度为900℃；
优选地，第三AlGaN阻挡层305的生长温度为20纳米。
S146、在第三AlGaN阻挡层305上生长第三p型GaN层306，作为接触用，第三p型GaN层306的厚度为100～300纳米的；
优选地，第三p型GaN层306的生长温度为850℃；
优选地，第三p型GaN层306的厚度为200纳米。
S15、在芯片中制作红光灯芯槽，如图12所示，
S151、利用PECVD工艺在芯片表面淀积一层第一氧化层(即SiO2层)，厚度为300～800纳米，优选地SiO2层的厚度为500纳米；
S152、利用湿法刻蚀工艺在SiO2层上刻蚀一个矩形窗口，矩形窗口的长和宽分别大于50微米，小于300微米，优选地，矩形窗口的长和宽为100微米；
S153、利用干法刻蚀工艺刻蚀SiO2矩形窗口下的材料，一直刻蚀到第一GaN缓冲层101，形成红光灯芯槽；
S154、去掉芯片表面的SiO2层；
S155、在整个芯片上表面重新淀积一层第二氧化层(即SiO2层)，厚度为20～100纳米，优选地SiO2层的厚度为50纳米；
S156、利用干法刻蚀工艺刻蚀芯片表面SiO2层，在红光灯芯槽四周形成第三隔离层32。
S16、红光外延层的生长，如图13和图14所示；
S161、在红光灯芯槽中生长第四GaN缓冲层401，第四GaN缓冲层401的厚度为2000～3000纳米；
优选地，第四GaN缓冲层401的厚度为2500纳米。
S162、在第四GaN缓冲层401上生长n型GaAs缓冲层402，n型GaAs缓冲层402的厚度为1000～2000纳米，掺杂浓度为1x1017～1x1018cm-3；
优选地，n型GaAs缓冲层402的厚度为1500纳米；
优选地，n型GaAs缓冲层402的掺杂浓度为5x1017。
S163、在n型GaAs缓冲层402上生长n型GaAs稳定层403，n型GaAs稳定层403的厚度为500～1000纳米，掺杂浓度为1x1018～5x1019cm-3；
优选地，n型GaAs稳定层403的厚度为400纳米；
优选地，n型GaAs稳定层403的掺杂浓度为1x1019cm-3。
S164、在n型GaAs稳定层403上生长第四多量子阱层404，第四多量子阱层404为GalnP/A1GaInP多量子阱结构。具体地，GalnP/A1GaInP多量子阱结构为A1GaInP量子阱层404b和GalnP势垒层404a依次周期层叠形成，层叠周期为8～30。A1GaInP量子阱层404b的厚度均为5～10纳米，其中Al的含量约为10～40％，Al含量依据光波长定，含量越高光波波长越长。GalnP势垒404a的厚度均为5～10纳米；
优选地，A1GaInP量子阱层404b的厚度为7纳米；
优选地，GalnP势垒层404a的厚度为7纳米；
优选地，A1GaInP量子阱层404b和GalnP势垒层404a的层叠周期为20。
S165、将温度升高至850～950℃，在第四多量子阱层404上生长p型A1GaInP阻挡层405，p型A1GaInP阻挡层405的厚度为50～100纳米，掺杂浓度为1x1017～1x1019cm-3，p型A1GaInP阻挡层405中Al的含量约为>30％；
优选地，p型A1GaInP阻挡层405的Al的含量为40％；
优选地，p型A1GaInP阻挡层405的厚度为100纳米；
优选地，p型A1GaInP阻挡层405的掺杂浓度为1x1018cm-3。
S166、在p型A1GaInP阻挡层405上生长p型GaAs层406，作为接触层，p型GaAs层406的厚度为100～500纳米，掺杂浓度为1x1017～1x1019cm-3；
优选地，p型GaAs层406的掺杂浓度为1x1018cm-3；
优选地，p型GaAs层406的厚度为150纳米。
S17、合成蓝光隔离，如图15所示；
S171、利用PECVD工艺在芯片表面淀积一层第三氧化层(即SiO2层)，厚度为300～800纳米，优选地SiO2层的厚度为500纳米；
S172、利用湿法刻蚀工艺在SiO2层上刻蚀一个矩形边框窗口，矩形窗口的长和宽分别大于5～30微米；
S173、利用干法刻蚀工艺刻蚀SiO2矩形边框窗口下的材料，一直刻蚀到第一GaN缓冲层101，形成蓝光隔离槽；
S174、在矩形边框窗口内填充第四氧化层(即SiO2)；
S175、化学机械抛光，去掉芯片表面的SiO2层，形成第四隔离层42，在芯片两侧的蓝光外延层分别形成第一蓝光外延层和第二蓝光外延层。
S18、电极制作与划片，如图16和图17所示；
S181、利用PECVD工艺在整个芯片上表面淀积SiO2层，SiO2层的厚度为300～800纳米；
优选地，SiO2层的厚度为500纳米。
S182、在SiO2层刻蚀出整个芯片的负电极窗口，利用干法刻蚀工艺刻蚀负电极窗口下的材料，即依次刻蚀第一p型GaN层106、第一AlGaN阻挡层105、第一多量子阱层104和第一n型GaN层103，直至刻蚀到第一GaN稳定层102；
S183、去掉芯片表面的SiO2层，在整个芯片上表面淀积SiO2层，厚度为300～800纳米，刻蚀SiO2层，分别在第一GaN稳定层102表面形成第一接触电极窗口，在芯片两侧的第一p型GaN层106表面分别形成第二接触电极窗口和第六接触电极窗口，在第二p型GaN层206表面形成第三接触电极窗口，在第三p型GaN层306表面形成第四接触电极窗口，在p型GaAs层406表面形成第五接触电极窗口。
S184、在接触电极窗口蒸镀金属Cr/Pt/Au，其中，Cr厚度为20～40纳米，Pt厚度为20～40纳米，Au厚度为800～1500纳米；
优选地，Cr厚度为30纳米；
优选地，Pt厚度为30纳米；
优选地，Au厚度为1200纳米。
S185、在300～500℃温度下进行退火形成金属化合物，并去掉金属Cr/Pt/Au；
优选地，退火温度为350℃。
S186、在金属化合物表面淀积金属，光刻金属，在第一接触电极窗口上形成整个芯片的负电极51，在第二接触电极窗口上形成第一蓝光外延层的正电极52、在第三接触电极窗口上形成黄光外延层的正电极53，在第四接触电极窗口上形成绿光外延层的正电极54，在第五接触电极窗口上形成红光外延层的正电极55，在第六接触电极窗口上形成第二蓝光外延层的正电极56；
S187、利用PECVD工艺，在整个芯片表面淀积钝化层107，钝化层107为SiO2钝化层；
S188、图形光刻，露出电极焊盘所在的区域，以便后续在芯片封装过程中引金线；
S189、从蓝宝石衬底11背面开始将蓝宝石衬底11减薄至150微米以下；
S190、在蓝宝石衬底11背面镀金属反射层，反射层的金属可以为Al、Ni、Ti等。
本实施例利用一侧的黄光和蓝光灯芯合成白光形成RGBW四色LED芯片，本实施例中的5个电极分别单独接电，可以分别调节一侧黄光和蓝光灯芯上的电压，可以调节合成的白光的色温，实现合理配光，增加色彩丰富度。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种背光模组(61)，其特征在于，包括基底(611)、LED光源(612)、透镜层(613)和遮光层(614)；其中，
所述LED光源(612)设置于所述基底(611)内；
所述遮光层(614)设置于所述LED光源(612)上；
所述透镜层(613)设置于所述遮光层(614)上；
其中，所述LED光源(612)为横向排布的四色LED芯片；所述四色LED芯片包括依次横向排布的第一蓝光外延层(10A)、黄光外延层(20)、绿光外延层(30)、红光外延层(40)、第二蓝光外延层(10B)；
其中，所述第一蓝光外延层(10A)和所述第二蓝光外延层(10B)的材料相同，均包括第一GaN缓冲层(101)、第一GaN稳定层(102)、第一n型GaN层(103)、第一多量子阱层(104)、第一AlGaN阻挡层(105)以及第一p型GaN(106)；
所述黄光外延层(20)包括第二GaN缓冲层(201)、第二GaN稳定层(202)、第二n型GaN层(203)、第二多量子阱层(204)、第二AlGaN阻挡层(205)以及第二p型GaN层(206)；
所述绿光外延层(30)包括第三GaN缓冲层(301)、第三GaN稳定层(302)、第三n型GaN层(303)、第三多量子阱层(304)、第三AlGaN阻挡层(305)以及第三p型GaN层(306)；
所述红光外延层(40)包括第四GaN缓冲层(401)、n型GaAs缓冲层(402)、n型GaAs稳定层(403)、第四多量子阱层(404)、p型A1GaInP阻挡层(405)以及p型GaAs层(406)；
所述第一蓝光外延层(10A)和所述第二蓝光外延层(10B)设置于衬底上，所述第一蓝光外延层(10A)和所述第二蓝光外延层(10B)通过底部的部分第一GaN缓冲层(101)相连形成凹槽；所述黄光外延层(20)、所述绿光外延层(30)、所述红光外延层(40)依次横向设置于所述凹槽内；所述凹槽和所述黄光外延层(20)、所述绿光外延层(30)、所述红光外延层(40)所在的槽均为矩形槽；
所述四色LED芯片还包括多个正电极以及整个四色LED芯片共用的一个负电极，所述多个正电极分别设置于所述第一蓝光外延层(10A)、所述黄光外延层(20)、所述绿光外延层(30)、所述红光外延层(40)以及所述第二蓝光外延层(10B)上；其中，所述负电极是依次刻蚀所述第一p型GaN层(106)、所述第一AlGaN阻挡层(105)、所述第一多量子阱层(104)和所述第一n型GaN层(103)，直至刻蚀到所述第一GaN稳定层(102)制备得到的；所述第一蓝光外延层(10A)、所述黄光外延层(20)、所述绿光外延层(30)、所述红光外延层(40)以及所述第二蓝光外延层(10B)上的正电极分别是在所述第一p型GaN层(106)表面、所述第二p型GaN层(206)表面、所述第三p型GaN层(306)表面、所述p型GaAs层(406)表面和所述第一p型GaN层(106)表面上制备得到的。
2.根据权利要求1所述的背光模组(61)，其特征在于，所述基底(611)包括底座及设置于所述底座四周的侧壁，所述透镜层(613)覆盖于所述基底(611)的侧壁上以封闭所述基底(611)。
3.根据权利要求1所述的背光模组(61)，其特征在于，所述透镜层(613)用于将所述LED光源(612)的散光转换成准直光。
4.一种液晶显示装置，包括下偏光片(62)、下基板(63)、下电极(64)、液晶分子层(65)、上电极(66)、上基板层(67)以及上偏光片(68)，其特征在于还包括由权利要求1～3任意一项所述的背光模组(61)。
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| TA01 | Transfer of patent application right | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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