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发光芯片及其制备方法、显示模组、电子设备技术

技术编号:41280816 阅读:3 留言:0更新日期:2024-05-11 09:31
本申请实施例提供一种发光芯片及其制备方法、显示模组、电子设备,涉及显示技术领域,用于提高小尺寸Micro LED的发光效率。发光芯片包括:层叠设置的第一电极、第一半导体层、发光层、第二半导体层以及第二电极。其中,第一半导体层和第二半导体层中一个为N型半导体层,另一个为P型半导体层。第一电极的至少部分边缘相比于第一半导体层的边缘内缩。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及显示,尤其涉及一种发光芯片及其制备方法、显示模组、电子设备


技术介绍

1、微发光二极管(micro light emitting diode,micro led)是微显示(microdisplays)的核心发光器件,由于其响应快、自主发光、亮度高、低功耗、高解析度和色彩饱和度等优点,成为当前显示领域的研究热点。

2、传统照明用的led器件尺寸在几百微米至毫米数量级,而micro led器件尺寸小于50微米。尤其在增强现实(augmented reality,ar)显示设备中,micro led的尺寸一般小于5微米。

3、然而,随着micro led器件尺寸的减小,器件相对表面积线性增加,由器件表面引起的非辐射复合导致器件发光效率显著降低。


技术实现思路

1、本申请实施例提供一种发光芯片及其制备方法、显示模组、电子设备,用于提高小尺寸micro led的发光效率。

2、为达到上述目的,本申请采用如下技术方案:

3、本申请实施例的第一方面,提供一种发光芯片,包括层叠设置的第一电极、第一半导体层、发光层、第二半导体层以及第二电极。其中,第一半导体层和第二半导体层中一个为n型半导体层,另一个为p型半导体层。第一电极的至少部分边缘相比于第一半导体层的边缘内缩。

4、本申请实施例提供的发光芯片,分别通过第一电极和第二电极向第一半导体层和第二半导体层施加电流,产生的空穴和电子在发光层发生辐射复合,释放光子进而发光。本申请实施例提供的发光芯片,第一电极向第一半导体层施加的电流通过第一电极与第一半导体层的接触面流向第一半导体层,第一电极的至少部分边缘相比于第一半导体层的边缘内缩,也就是第一电极与第一半导体层的接触面面积小于第一半导体层靠近第一电极的表面面积,将通过第一电极向第一半导体层施加的电流通道限制在第一电极与第一半导体层的接触部分内,使得电流通道远离第一半导体层的至少部分侧壁,进而调控载流子远离发光层至少部分侧壁的非辐射复合中心,降低载流子产生非辐射复合,提高发光芯片的发光效率。

5、此外,本申请实施例提供的发光芯片,改变第一电极与第一半导体层的相对位置,也就是改变第一电极与第一半导体层的接触部分在第一半导体层靠近第一电极一侧表面的位置,改变电流路径在第一半导体层的位置,进而调控发光芯片的发光区域,从而有利于对发光芯片的出光调控。

6、在一种可能的实现方式中,第一电极的边缘均相比于第一半导体层的边缘内缩。这样一来,能够使得载流子均远离第一半导体层的侧壁,进而使得载流子均远离发光层侧壁的非辐射复合中心,提高发光芯片的发光效率。

7、在一种可能的实现方式中,沿第一电极的边缘指向第一半导体层的边缘的方向,第一半导体层被第一电极露出部分的尺寸相同。这样一来,能够使得通过第一电极流向第一半导体层的电流位于第一半导体层的中间区域,能够使得载流子进一步远离第一半导体层的侧壁,进一步使得载流子远离发光层侧壁的非辐射复合中心,提高发光芯片的发光效率。

8、在一种可能的实现方式中,发光芯片的出光侧位于第二电极远离第二半导体层的一侧;发光芯片还包括:反射层,反射层设置于第一半导体层远离发光层一侧的表面,且反射层位于第一电极的至少部分侧面。这样一来,能够提高第一半导体层远离发光层一侧表面的光反射效率。

9、在一种可能的实现方式中,反射层的折射率小于第一半导体层的折射率。这样一来,能够提高第一半导体层远离发光层一侧表面的光反射效率。

10、在一种可能的实现方式中,反射层包括沿发光芯片厚度方向层叠设置的多层介质层或者层叠设置的多层金属层。这样一来,能够提高第一半导体层远离发光层一侧表面的光反射效率。

11、在一种可能的实现方式中,反射层包括分布式布拉格反射镜层。这样一来,能够提高第一半导体层远离发光层一侧表面的光反射效率。

12、在一种可能的实现方式中,出光侧位于第二电极远离第二半导体层的一侧,第二电极的至少部分边缘相比于第二半导体层的边缘内缩。这样一来,第二电极向第二半导体层施加的电流通过第二电极与第二半导体层的接触面流向第二半导体层,第二电极的至少部分边缘相比于第二半导体层的边缘内缩,也就是第二电极与第二半导体层的接触面面积小于第二半导体层靠近第二电极的表面面积,将通过第二电极向第二半导体层施加的电流通道限制在第二电极与第二半导体层的接触部分内,使得电流通道远离第一半导体层和第二半导体层的至少部分侧壁,进而调控载流子远离发光层至少部分侧壁的非辐射复合中心,降低载流子产生非辐射复合,提高发光芯片的发光效率。

13、在一种可能的实现方式中,第二电极的边缘均相比于第二半导体层的边缘内缩。这样一来,能够使得载流子均远离发光层侧壁的非辐射复合中心,提高发光芯片的发光效率。

14、在一种可能的实现方式中,沿第二电极的边缘指向第二半导体层的边缘的方向,第二半导体层被第二电极露出部分的尺寸相同。这样一来,能够使得通过第一电极流向第一半导体层的电流位于第一半导体层的中间区域,通过第二电极流向第二半导体层的电流位于第二半导体层的中间区域,能够使得载流子进一步远离发光层侧壁的非辐射复合中心,提高发光芯片的发光效率。

15、在一种可能的实现方式中,第一电极的材料包括透明导电薄膜或者金属。这样一来,出光侧位于第二电极一侧,第一电极的材料可以为透明的导电薄膜材料或者也可以为不透明的金属材料。

16、在一种可能的实现方式中,第二电极的材料包括透明导电薄膜。这样一来,出光侧位于第二电极一侧,第二电极的材料为透明材料则不会影响发光芯片出光。

17、在一种可能的实现方式中,透明导电薄膜包括氧化铟锡、氧化锌、掺铝氧化锌、掺氟氧化锡或者氮化钛中的至少一种;金属包括钛、铝、镍、金、铬或者铂中的至少一种。

18、在一种可能的实现方式中,发光芯片还包括:钝化层,钝化层设置于第一电极外围、第一半导体层外围、发光层外围以及第二半导体层外围。这样一来,能够钝化第一半导体层、发光层侧壁以及第二半导体层的侧壁,降低侧壁表面缺陷密度,提高第一半导体层侧壁、发光层侧壁以及第二半导体层侧壁的出光效率,进而提高发光结构的发光效率。

19、本申请实施例的第二方面,提供一种发光芯片的制备方法,包括:形成依次层叠设置的第一电极膜、第一半导体层、发光层以及第二半导体层;第一半导体层和第二半导体层中一个为n型半导体层,另一个为p型半导体层;对第一电极膜进行刻蚀,形成第一电极,以使得第一电极的至少部分边缘相比于第一半导体层的边缘内缩;形成第二电极,第二电极设置于第二半导体层远离发光层一侧。

20、本申请实施例提供的发光芯片的制备方法,形成的第一电极的至少部分边缘相比于第一半导体层的边缘内缩,第一电极与第一半导体层的接触面面积小于第一半导体层靠近第一电极的表面面积,因此将通过第一电极向第一半导体层施加的电流通道限制在第一电极与第一半导体层的接触部分内,使得电流通本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种发光芯片,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的发光芯片,其特征在于,所述第一电极的边缘均相比于所述第一半导体层的边缘内缩。

3.根据权利要求1或2所述的发光芯片,其特征在于,沿所述第一电极的边缘指向所述第一半导体层的边缘的方向,所述第一半导体层被所述第一电极露出部分的尺寸相同。

4.根据权利要求1-3任一项所述的发光芯片,其特征在于,所述发光芯片的出光侧位于所述第二电极远离所述第二半导体层的一侧;

5.根据权利要求4所述的发光芯片,其特征在于,所述反射层的折射率小于所述第一半导体层的折射率。

6.根据权利要求4或5所述的发光芯片,其特征在于,所述反射层包括沿所述发光芯片厚度方向层叠设置的多层介质层或者层叠设置的多层金属层。

7.根据权利要求4-6任一项所述的发光芯片,其特征在于,所述反射层包括分布式布拉格反射镜层。

8.根据权利要求1-7任一项所述的发光芯片,其特征在于,所述出光侧位于所述第二电极远离所述第二半导体层的一侧,所述第二电极的至少部分边缘相比于所述第二半导体层的边缘内缩

9.根据权利要求8所述的发光芯片,其特征在于,所述第二电极的边缘均相比于所述第二半导体层的边缘内缩。

10.根据权利要求8或9所述的发光芯片,其特征在于,沿所述第二电极的边缘指向所述第二半导体层的边缘的方向,所述第二半导体层被所述第二电极露出部分的尺寸相同。

11.根据权利要求1-10任一项所述的发光芯片,其特征在于,所述第一电极的材料包括透明导电薄膜或者金属;所述第二电极的材料包括透明导电薄膜。

12.根据权利要求11所述的发光芯片,其特征在于,所述透明导电薄膜包括氧化铟锡、氧化锌、掺铝氧化锌、掺氟氧化锡或者氮化钛中的至少一种;所述金属包括钛、铝、镍、金、铬或者铂中的至少一种。

13.根据权利要求1-12任一项所述的发光芯片,其特征在于,所述发光芯片还包括:钝化层,所述钝化层设置于所述第一电极外围、所述第一半导体层外围、所述发光层外围以及所述第二半导体层外围。

14.一种发光芯片的制备方法,其特征在于,包括:

15.根据权利要求14所述的发光芯片的制备方法,其特征在于,对所述第一电极膜进行刻蚀,包括:对所述第一电极膜进行各向同性刻蚀。

16.根据权利要求14或15所述的发光芯片的制备方法,其特征在于,所述形成第一电极之后,所述方法还包括:形成反射层,所述反射层设置于所述第一半导体层远离所述发光层一侧的表面,且所述反射层位于所述第一电极的至少部分侧面。

17.根据权利要求16所述的发光芯片的制备方法,其特征在于,利用共形镀膜工艺形成所述反射层。

18.根据权利要求14-17任一项所述的发光芯片的制备方法,其特征在于,所述形成第一电极之后,所述方法还包括:形成位于所述第一电极外围、所述第一半导体层外围、所述发光层外围以及所述第二半导体层外围的钝化层。

19.根据权利要求14-18任一项所述的发光芯片的制备方法,其特征在于,所述形成第二电极,包括:

20.一种显示模组,其特征在于,包括:驱动背板以及如权利要求1-13任一项所述的发光芯片;所述发光芯片设置于所述驱动背板上。

21.根据权利要求20所述的显示模组,其特征在于,所述显示模组还包括:绝缘层;所述绝缘层设置于所述驱动背板上,且包裹所述发光芯片的外围。

22.一种电子设备,其特征在于,包括:壳体以及如权利要求20或21所述的显示模组,所述显示模组设置于所述壳体上。

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【技术特征摘要】

1.一种发光芯片,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的发光芯片,其特征在于,所述第一电极的边缘均相比于所述第一半导体层的边缘内缩。

3.根据权利要求1或2所述的发光芯片,其特征在于,沿所述第一电极的边缘指向所述第一半导体层的边缘的方向,所述第一半导体层被所述第一电极露出部分的尺寸相同。

4.根据权利要求1-3任一项所述的发光芯片,其特征在于,所述发光芯片的出光侧位于所述第二电极远离所述第二半导体层的一侧;

5.根据权利要求4所述的发光芯片,其特征在于,所述反射层的折射率小于所述第一半导体层的折射率。

6.根据权利要求4或5所述的发光芯片,其特征在于,所述反射层包括沿所述发光芯片厚度方向层叠设置的多层介质层或者层叠设置的多层金属层。

7.根据权利要求4-6任一项所述的发光芯片,其特征在于,所述反射层包括分布式布拉格反射镜层。

8.根据权利要求1-7任一项所述的发光芯片,其特征在于,所述出光侧位于所述第二电极远离所述第二半导体层的一侧,所述第二电极的至少部分边缘相比于所述第二半导体层的边缘内缩。

9.根据权利要求8所述的发光芯片,其特征在于,所述第二电极的边缘均相比于所述第二半导体层的边缘内缩。

10.根据权利要求8或9所述的发光芯片,其特征在于,沿所述第二电极的边缘指向所述第二半导体层的边缘的方向,所述第二半导体层被所述第二电极露出部分的尺寸相同。

11.根据权利要求1-10任一项所述的发光芯片,其特征在于,所述第一电极的材料包括透明导电薄膜或者金属;所述第二电极的材料包括透明导电薄膜。

12.根据权利要求11所述的发光芯片,其特征在于,所述透明导电薄膜包括氧化铟锡、氧化锌、掺铝氧化锌、掺氟氧化锡...

【专利技术属性】
技术研发人员:蒋府龙张利刘金强杨以娜王磊丁肇夷
申请(专利权)人:华为技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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