CN110350055A - 一种基于倒装结构的白光Micro LED结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于倒装结构的白光Micro LED结构，包括电路基板和Micro LED芯片，所述Micro LED芯片等间距交错分布在所述电路基板上，所述Micro LED芯片通过P电极和N电极与电路基板的正负极相连接，所述P电极通过P型GaN与N型GaN连接，在所述P型GaN与N型GaN之间的界面处形成量子阱，并在所述Micro LED芯片内灌入量子点材料，在各个所述Micro LED芯片之间的间隔处填充黑胶，本发明能够将LED芯片和白光转化为一体的白光micro LED实现结构，不仅具备传统LED高效率、高亮度、高可靠性和反应时间快的优点，还具有节能、机构简单、体积小、薄型以及发光无需背光源的特点，加工更容易实现。
Description
技术领域
本发明涉及半导体显示技术领域，具体为一种基于倒装结构的白光MicroLED结构。
背景技术
Micro LED技术，即LED微缩化和矩阵化技术。指的是在一个芯片上集成的高密度微小尺寸的LED尺寸，如LED显示屏每一个像素可定址、单独驱动点亮，将像素等级由毫米级降低至微米级。
Micro LED不仅继承了传统LED高效率、高亮度、高可靠性和反应时间快的优点，还具有节能、机构简单、体积小、薄型以及发光无需背光源的特点。但是现有Micro LED结构的加工难度上还有待进一步改进。
发明内容
为了克服现有技术方案的不足，本发明提供一种基于倒装结构的白光Micro LED结构，改变了Micro LED的结构，加工更容易实现，能有效的解决背景技术提出的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种基于倒装结构的白光Micro LED结构，包括电路基板和Micro LED芯片，所述Micro LED芯片等间距交错分布在所述电路基板上，所述Micro LED芯片通过P电极和N电极与电路基板的正负极相连接，所述P电极通过P型GaN与N型GaN连接，在所述P型GaN与N型GaN之间的界面处形成量子阱，并在所述Micro LED芯片内灌入量子点材料，在各个所述MicroLED芯片之间的间隔处填充黑胶。
优选地，在所述N型GaN上方设置覆盖Micro LED芯片的透明保护层；
优选地，在所述N电极的两侧均形成有通孔。
优选地，所述量子点材料包括红色量子点材料、绿色量子点材料和蓝色量子点材料。
优选地，所述Micro LED芯片为形成于N型GaN上方的外延结构时，白光Micro LED结构的实现方法包括：
蚀刻所述P型GaN，一部分蚀刻穿透所述量子阱，另一部分不做蚀刻处理；
在未完全蚀刻的P型GaN下部加上P电极；
在由于完全蚀刻露出的N型GaN下部加上N电极；
在N型GaN上方均匀加上挡墙结构；
蚀刻挡墙结构，使挡墙处形成一个个独立的Micro LED芯片，将量子点材料灌入Micro LED芯片内；
在各个挡墙形成Micro LED芯片的间隔处填充黑胶；
在所述量子点的上方增设覆盖住所述量子点和黑胶的透明保护层；
对整个白光Micro LED外延结构作密封处理。
优选地，所述Micro LED芯片为形成于N型GaN嵌入上表面内部的蚀刻结构时，白光Micro LED结构的实现方法包括：
蚀刻所述P型GaN，一部分蚀刻穿透量子阱，另一部分不做蚀刻处理；
在未完全蚀刻的P型GaN下部加上P电极；
在由于完全蚀刻露出的N型GaN下部加上N电极；
将所述N型GaN加厚处理，然后将N型GaN刻蚀，等间距均匀分离出若干独立的MicroLED芯片；
在相邻Micro LED芯片之间的间隔处填充黑胶；
在N型GaN上分离出的每个Micro LED芯片刻蚀出凹槽，并灌入量子点材料；
在所述N型GaN上增设透明保护层；
对整个白光Micro LED蚀刻结构作密封处理。
优选地，所述量子阱包括紫光量子阱和蓝光量子阱，所述Micro LED芯片每相邻的三个设为一个芯片组，每个芯片组的前两个Micro LED芯片依次灌入红色量子点材料、绿色量子点材料；
当所述量子阱为紫光量子阱，每个芯片组的第三个Micro LED芯片灌入蓝色量子点材料；
当所述量子阱为蓝光量子阱，每个芯片组的第三个Micro LED芯片不作处理。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明能够将LED芯片和白光转化为一体的白光micro LED实现结构，改变了传统的Micro LED的结构，加工更容易实现。
附图说明
图1为本发明实施例1白光Micro LED结构示意图；
图2为本发明实施例2白光Micro LED结构示意图；
图3为本发明实施例3白光Micro LED结构示意图；
图4为本发明实施例4白光Micro LED结构示意图；
图5为本发明实施例1外延结构的工艺流程图；
图6为本发明实施例3蚀刻结构的工艺流程图。
图中：
1-电路基板；2-Micro LED芯片；3-P电极；4-N电极；5-P型GaN；6-N型GaN；7-量子阱；8-黑胶；9-透明保护层；10-通孔；11-挡墙；
R-QD、红色量子点材料；G-QD、绿色量子点材料；B-QD、蓝色量子点材料。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
如图1所示，本实施方式提供一种基于倒装结构的白光Micro LED结构，具体实现将LED芯片和白光转化方案合为一体的白光micro LED，包括电路基板1和N型GaN6，在所述电路基板1与N型GaN6之间等间距交错分布设置有P电极3和N电极4，所述P电极3通过P型GaN5与N型GaN6连接，在所述P型GaN5与N型GaN6之间设有量子阱7，在所述N型GaN6上方或内部等间距均匀设有若干Micro LED芯片2，并在所述Micro LED芯片2内灌入量子点材料，在各个所述Micro LED芯片2之间的间隔处填充黑胶8，在所述N型GaN6上方设置覆盖MicroLED芯片2的透明保护层9；在所述N电极4的两侧均形成有通孔10，所述量子点材料包括红色量子点材料R-QD、绿色量子点材料G-QD和蓝色量子点材料B-QD。
如图5所示，当Micro LED芯片为形成于N型GaN上方的外延结构时，白光Micro LED结构的实现方法包括：
蚀刻所述P型GaN，一部分蚀刻穿透所述量子阱，另一部分不做蚀刻处理；
在未完全蚀刻的P型GaN下部加上P电极；
在由于完全蚀刻露出的N型GaN下部加上N电极；
在N型GaN上方均匀加上挡墙；
蚀刻挡墙，使挡墙处形成一个个独立的Micro LED芯片，将量子点材料灌入MicroLED芯片内；
在各个挡墙形成Micro LED芯片的间隔处填充黑胶；
在所述挡墙的上方增设覆盖住所述挡墙和黑胶的透明保护层；
对整个白光Micro LED外延结构作密封处理。
其中，所述Micro LED芯片每相邻的三个设为一个芯片组，当所述量子阱为紫光量子阱，每个芯片组的三个Micro LED芯片依次灌入红色量子点材料、绿色量子点材料和蓝色量子点材料。
在本实施方式中，黑胶的作用是用于增强对比度
Micro LED的白光实现方式为：
紫光量子阱激发红、绿、蓝色量子点材料形成白光；
蓝光量子阱激发红、绿量子点材料形成白光。
实施例2：
与实施例1不同之处在于，本实施方式中：
如图2所示，当所述量子阱为蓝光量子阱，每个芯片组的前两个Micro LED芯片依次灌入红色量子点材料、绿色量子点材料，第三个芯片单片不作任何处理。
实施例3：
与实施例1不同之处在于，在本实施方式中：
如图3所示和图6，所述Micro LED芯片为形成于N型GaN嵌入上表面内部的蚀刻结构时，白光Micro LED结构的实现方法包括：
蚀刻所述P型GaN，一部分蚀刻穿透量子阱，另一部分不做蚀刻处理；
在未完全蚀刻的P型GaN下部加上P电极；
在由于完全蚀刻露出的N型GaN下部加上N电极；
将所述N型GaN加厚处理，然后将N型GaN刻蚀，等间距均匀分离出若干独立的MicroLED芯片；
在相邻Micro LED芯片之间的间隔处填充黑胶；
在N型GaN上分离出的每个Micro LED芯片刻蚀出凹槽，并灌入量子点材料；
在所述N型GaN上增设透明保护层；
对整个白光Micro LED蚀刻结构作密封处理。
其中，所述Micro LED芯片每相邻的三个设为一个芯片组，当所述量子阱为紫光量子阱，每个芯片组的三个Micro LED芯片依次灌入红色量子点材料、绿色量子点材料和蓝色量子点材料。
实施例4：
与实施例3不同之处在于，在本实施方式中：
如图4所示，当所述量子阱为蓝光量子阱，每个芯片组的前两个Micro LED芯片依次灌入红色量子点材料、绿色量子点材料，第三个芯片单片不作任何处理。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (7)
1.一种基于倒装结构的白光Micro LED结构，其特征在于，包括电路基板和Micro LED芯片，所述Micro LED芯片等间距交错分布在所述电路基板上，所述Micro LED芯片通过P电极和N电极与电路基板的正负极相连接，所述P电极通过P型GaN与N型GaN连接，在所述P型GaN与N型GaN之间的界面处形成量子阱，并在所述Micro LED芯片内灌入量子点材料，在各个所述Micro LED芯片之间的间隔处填充黑胶。
2.根据权利要求1所述的一种基于倒装结构的白光Micro LED结构，其特征在于，在所述N型GaN上方设置覆盖Micro LED芯片的透明保护层。
3.根据权利要求1所述的一种基于倒装结构的白光Micro LED结构，其特征在于，在所述N电极的两侧均形成有通孔。
4.根据权利要求1所述的一种基于倒装结构的白光Micro LED结构，其特征在于，所述量子点材料包括红色量子点材料、绿色量子点材料和蓝色量子点材料。
5.根据权利要求1所述的一种基于倒装结构的白光Micro LED结构，其特征在于，所述Micro LED芯片为形成于N型GaN上方的外延结构时，白光Micro LED结构的实现方法包括：
蚀刻所述P型GaN，一部分蚀刻穿透所述量子阱，另一部分不做蚀刻处理；
在未完全蚀刻的P型GaN下部加上P电极；
在由于完全蚀刻露出的N型GaN下部加上N电极；
在N型GaN上方均匀加上挡墙；
蚀刻挡墙，使挡墙处形成一个个独立的Micro LED芯片，将量子点材料灌入Micro LED芯片内；
去除挡墙；
在各个挡墙形成Micro LED芯片的间隔处填充黑胶；
在所述量子点的上方增设覆盖住所述量子点和黑胶的透明保护层；
对整个白光Micro LED外延结构作密封处理。
6.根据权利要求1所述的一种基于倒装结构的白光Micro LED结构，其特征在于，所述Micro LED芯片为形成于N型GaN嵌入上表面内部的蚀刻结构时，白光Micro LED结构的实现方法包括：
蚀刻所述P型GaN，一部分蚀刻穿透量子阱，另一部分不做蚀刻处理；
在未完全蚀刻的P型GaN下部加上P电极；
在由于完全蚀刻露出的N型GaN下部加上N电极；
将所述N型GaN加厚处理，然后将N型GaN刻蚀，等间距均匀分离出若干独立的Micro LED芯片；
在相邻Micro LED芯片之间的间隔处填充黑胶；
在N型GaN上分离出的每个Micro LED芯片刻蚀出凹槽，并灌入量子点材料；
在所述N型GaN上增设透明保护层；
对整个白光Micro LED蚀刻结构作密封处理。
7.根据权利要求5或6所述的一种基于倒装结构的白光Micro LED结构，其特征在于，所述量子阱包括紫光量子阱和蓝光量子阱，所述Micro LED芯片每相邻的三个设为一个芯片组，每个芯片组的前两个Micro LED芯片依次灌入红色量子点材料、绿色量子点材料；
当所述量子阱为紫光量子阱，每个芯片组的第三个Micro LED芯片灌入蓝色量子点材料；
当所述量子阱为蓝光量子阱，每个芯片组的第三个Micro LED芯片不作处理。
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