本发明专利技术提供一种LED芯片及其制造方法及LED显示装置，该LED芯片的外延结构形成有内陷的凹槽结构，该凹槽结构的侧壁与LED芯片的出光面的法线方向具有一夹角，使得该凹槽结构的侧壁为倾斜侧壁，当LED芯片发出的光散射至该倾斜侧壁时，倾斜侧壁对齐进行反射及聚集，使得LED发出的光尽可能地局限在法线方向，由此大大减小LED芯片的出光角，增加LED芯片法线方向的出光量以及LED芯片的出光效率。另外，上述结构与LED芯片电极侧的反射结构共同作用，进一步增加对LED发出的光的反射，能够进一步增加LED芯片法线方向的出光量以及LED芯片的出光效率。本发明专利技术的显示装置包括上述LED芯片，上述LED芯片能够提高显示装置的显示效果，同时有利于降低显示装置的功耗。有利于降低显示装置的功耗。有利于降低显示装置的功耗。
【技术实现步骤摘要】
一种LED芯片及其制造方法及LED显示装置
[0001]本专利技术涉及半导体器件
，特别涉及一种LED芯片及其制造方法。
技术介绍
[0002]LED以发光效率高、使用寿命长、安全可靠和环保节能的特点受到广泛的重视。其中的micro LED芯片通常是无衬底的LED芯片。现有技术中，形成LED芯片的外延层之后，为了实现P/N电极与半导体层的电性连接，通常采用等离子体刻蚀的方式，刻蚀外延层形成台面或者孔洞，在台面或孔洞中制作金属叠层作为电极。
[0003]当电流由P电极流至N电极时，电流会引发发光层内电子耀迁而发光。然而，电流导致发光层发出的光没有方向性，即发出的光为发散光。为了提升发光层发出的光的利用率，通常在LED芯片电极侧制备反射层或者反射镜，将发散光反射至LED芯片的出光面，以其达到较好的光利用率。不过，即使设置上述反射层或反射镜，LED芯片的出光角度仍然在+/
‑
70度左右，最佳的出光角仍然达不到出光面的法线角度(即0度角)。
[0004]因此，急需一种方案能够改善micro LED芯片的发出的光的出光角，增强LED芯片的发光利用率。
技术实现思路
[0005]鉴于现有技术中LED芯片，尤其是micro LED芯片存在的上述问题，本专利技术提供一种LED芯片及其制造方法，本专利技术中，LED芯片的外延层形成有内陷的凹槽结构，该凹槽结构的侧壁与LED芯片的出光面的法线方向具有一定的倾斜角，由此当LED芯片发出的光散射至该侧壁时，侧壁对该光进行反射，使其向上述法线方向聚拢，进一步优化LED芯片的出光角度，增加光利用率。
[0006]根据本专利技术的一个实施例，提供一种LED芯片，该LED芯片包括：
[0007]外延结构，所述外延结构包括第一半导体层、有源层以及与所述第一半导体层的导电类型相反的第二半导体层，所述外延结构形成有凹槽结构，所述凹槽结构自所述第一半导体层向所述第二半导体层的方向凹陷，并且所述凹槽结构的表面形成所述LED芯片的出光面。
[0008]可选地，所述凹槽结构的截面为倒梯形。
[0009]可选地，所述凹槽结构的侧壁与所述外延结构的出光面的法线方向之间的夹角介于15
°
～65
°
。
[0010]可选地，所述凹陷结构的深度与所述LED芯片的厚度比介于0.1～0.45。
[0011]可选地，所述LED芯片还包括电极结构，所述电极结构包括与所述第一半导体层电性连接的第一电极，以及与所述第二半导体层电性连接的第二电极。
[0012]可选地，还包括反射结构，所述反射结构形成在所述电极结构与所述外延结构之间的反射结构。该反射结构与外延结构的上述凹槽结构共同作用，进一步优化LED芯片的出光角度，增加光利用率。
[0013]根据本专利技术的另一实施例，提供一种LED芯片的制造方法，该方法包括以下步骤：
[0014]提供生长衬底，并刻蚀所述生长衬底上在所述生长衬底上形成凸起部；
[0015]在所述生长衬底上依次生长第一半导体层、有源层以及与所述第一半导体层的导电类型相反的第二半导体层，形成外延结构；
[0016]剥离所述生长衬底，得到具有与所述凸起部相对应的凹槽结构的LED芯片。
[0017]可选地，所述生长衬底上形成的所述凸起部的截面形状为梯形。
[0018]可选地，所述生长衬底上形成的所述凸起部的侧壁与所述衬底表面的法线方向的夹角介于15
°
～65
°
。
[0019]可选地，所述凸起部的高度与所述LED芯片的厚度的比值介于0.1～0.45。
[0020]可选地，所述LED芯片的制造方法还包括以下步骤：
[0021]刻蚀所述凸起结构两侧的所述生长衬底上方的所述外延结构，直至暴露所述生长衬底形成隔离槽，所述隔离槽将所述外延结构分隔为分立结构。
[0022]可选地，所述LED芯片的制造方法还包括以下步骤：
[0023]在除所述第一电极结构和所述第二电极结构之外的所述外延结构的表面及侧壁上形成反射结构。
[0024]根据本专利技术的另一实施例，提供一种LED显示装置，其包括：
[0025]电路基板；以及
[0026]位于所述电路基板上的发光器件，所述发光器件通过所述线路层焊接至所述基板，其中所述发光器件包括本专利技术所述的LED芯片。
[0027]如上所述，本专利技术的LED芯片及其制造方法，具有以下有益效果：
[0028]本专利技术提供的LED芯片的外延结构形成有内陷的凹槽结构，该凹槽结构的侧壁与LED芯片的出光面的法线方向具有一夹角，使得该凹槽结构的侧壁为倾斜侧壁，当LED芯片发出的光散射至该倾斜侧壁时，倾斜侧壁对齐进行反射及聚集，使得LED发出的光尽可能地局限在法线方向，由此大大减小LED芯片的出光角，增加LED芯片法线方向的出光量以及LED芯片的出光效率。另外，上述结构与LED芯片电极侧的反射结构共同作用，进一步增加对LED发出的光的反射，能够进一步增加LED芯片法线方向的出光量以及LED芯片的出光效率。包括上述LED芯片的显示装置也因此具有更好的显示效果，并且具有低功耗的优点。
[0029]本专利技术通过刻蚀生长衬底，在生长衬底上形成凸起部，然后在衬底上生长外延结构，然后通过激光剥离技术将生长衬底剥离，最终形成具有与凸起部互补的凹槽结构的LED芯片。该方法通过对生长衬底的处理得到上述结构，制程简单，节约成本。
附图说明
[0030]图1显示为现有技术中LED芯片的结构示意图。
[0031]图2显示为本专利技术一实施例提供的LED芯片的结构示意图。
[0032]图3显示为本专利技术另一实施例提供的LED芯片的制造方法的流程示意图。
[0033]图4显示为提供的衬底的结构示意图。
[0034]图5显示为在图4所示衬底上方形成外延结构的示意图。
[0035]图6显示为在图5所示的外延结构中形成隔离槽的示意图。
[0036]图7显示为在图6所示结构上方形成电极结构的示意图。
[0037]图8显示为在图7所示结构上方形成反射结构的示意图。
[0038]图9显示为本专利技术另一实施例提供的LED显示装置的结构示意图。
[0039]元件标号说明
[0040]01
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
外延层
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
103
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第二半导体层
[0041]011
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
N型半导体层
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
104
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第一电极
[0042]012
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
有源层
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
105
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第二电极
[0043]013
ꢀꢀ本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种LED芯片，其特征在于，包括：外延结构，所述外延结构包括第一半导体层、有源层以及与所述第一半导体层的导电类型相反的第二半导体层，所述外延结构形成有凹槽结构，所述凹槽结构自所述第一半导体层向所述第二半导体层的方向凹陷，并且所述凹槽结构的表面形成所述LED芯片的出光面。2.根据权利要求1所述的LED芯片，其特征在于，所述凹槽结构的截面为倒梯形。3.根据权利要求1或2所述的LED芯片，其特征在于，所述凹槽结构的侧壁与所述外延结构的出光面的法线方向之间的夹角介于15
°
～65
°
。4.根据权利要求1所述的LED芯片，其特征在于，所述凹陷结构的深度与所述LED芯片的厚度比介于0.1～0.45。5.根据权利要求1所述的LED芯片，其特征在于，所述LED芯片还包括电极结构，所述电极结构包括与所述第一半导体层电性连接的第一电极，以及与所述第二半导体层电性连接的第二电极。6.根据权利要求5所述的LED芯片，其特征在于，还包括反射结构，所述反射结构形成在所述电极结构与所述外延结构之间的反射结构。7.一种LED芯片的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：提供生长衬底，并刻蚀所述生长衬底以在所述生长衬底上形成凸起部；在所述生长衬底上依次生长第一半导体层、有源层以及与所述第...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘同凯，
申请(专利权)人：厦门市芯颖显示科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。