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「專利解密」國星光電改善Mini-LED發(fā)光角度

字體變大  字體變小 發(fā)布日期:2021-03-08  來源:國星光電  瀏覽次數(shù):1612
核心提示:近日,國星光電表示,其Mini LED芯片已具備量產(chǎn)能力,公司將根據(jù)市場情況實(shí)施擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃。國星光電積極與國際知名顯示廠商聯(lián)手合作,已成為某國際大廠進(jìn)入Mini LED超高清顯示領(lǐng)域首個認(rèn)證通過的供應(yīng)商。

近日,國星光電表示,其Mini LED芯片已具備量產(chǎn)能力,公司將根據(jù)市場情況實(shí)施擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃。國星光電積極與國際知名顯示廠商聯(lián)手合作,已成為某國際大廠進(jìn)入Mini LED超高清顯示領(lǐng)域首個認(rèn)證通過的供應(yīng)商。


Mini LED指大小為50~200μm的LED,又稱為次毫米發(fā)光二極管。Mini LED是近年來LED技術(shù)發(fā)展的主力,被廣泛地應(yīng)用到背光、VR屏幕、手機(jī)顯示屏小型顯示屏等領(lǐng)域。然而,由于其發(fā)光角小,使其難以應(yīng)用在較大規(guī)格的屏幕上。


為此,國星光電于2020年5月15日申請了一項(xiàng)名為“大發(fā)光角度倒裝Mini-LED芯片及其制備方法”的發(fā)明專利(申請?zhí)? 202010413988.X),申請人為佛山市國星半導(dǎo)體技術(shù)有限公司。


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圖1 大發(fā)光角度倒裝Mini-LED芯片結(jié)構(gòu)示意圖


圖1為大發(fā)光角度倒裝Mini-LED芯片結(jié)構(gòu)示意圖,包括倒裝LED芯片本體1和折射層2。其中,倒裝LED芯片本體1又包括襯底11和發(fā)光結(jié)構(gòu),發(fā)光結(jié)構(gòu)位于襯底11正面,折射層2位于襯底11背面。折射層2由多個棱臺21和/或多個錐臺22組成,棱臺21、錐臺22的底面與襯底11連接。發(fā)光結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的光線從襯底11射出后,經(jīng)由棱臺21/錐臺22的側(cè)面和頂面射出。這種棱臺/錐臺結(jié)構(gòu),使原先由襯底平坦背面射出的光線變?yōu)閺睦馀_/錐臺側(cè)面和頂面射出,有效拓寬了Mini-LED芯片的發(fā)光角度。


以折射層2由多個棱臺21組成為例。棱臺21由干法刻蝕工藝或濕法刻蝕工藝形成,多個棱臺21間距均勻分布,相鄰棱臺間的距離為0.5~2μm。棱臺21的形狀一般為四棱臺或六棱臺,其形狀與襯底11的材質(zhì)以及刻蝕工藝有關(guān),當(dāng)采用藍(lán)寶石襯底時,經(jīng)過濕法蝕刻后形成六棱臺;當(dāng)采用硅襯底時,經(jīng)過濕法蝕刻后,形成四棱臺。一般優(yōu)選六棱臺,這種棱臺側(cè)面?zhèn)數(shù)多,有利于拓寬Mini-LED的發(fā)光角度。


當(dāng)棱臺21的寬度>10μm時,棱臺數(shù)目較少,無法有效提升發(fā)光角度;寬度<3μm時,刻蝕工藝難度高。因此棱臺21的寬度一般為3~10μm,優(yōu)選為5~8μm。其中當(dāng)棱臺21底面的邊數(shù)≤4條時,棱臺21的寬度是最長邊的寬度;底面的邊數(shù)≥5條時,其寬度是距離最遠(yuǎn)的兩個端點(diǎn)之間線段的寬度。當(dāng)棱臺21的高度>2μm時,棱臺21底角過大,無法有效提升發(fā)光角度,高度<0 .5μm時,棱臺底角過小,光線由于無法折射通過棱臺側(cè)面而被全反射,即無法起到提升發(fā)光角度的作用,因此棱臺21的高度為0 .5~2μm


為了進(jìn)一步提升倒裝Mini-LED芯片的發(fā)光角度,在折射層2的上方還設(shè)有遮擋層。遮擋層位于棱臺21/錐臺22的頂面,可有效防止光線從棱臺21和/或錐臺22的頂面射出,保證光線僅從棱臺21和/或錐臺22的側(cè)面射出,有效提升Mini-LED芯片發(fā)光角度。


簡而言之,國星光電的Mini-LED芯片專利,通過棱臺結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),可有效提升Mini-LED的發(fā)光角度,進(jìn)而使得Mini-LED在大規(guī)格的屏幕上有著廣泛應(yīng)用。


國星半導(dǎo)體是國星光電的控股子公司,致力于研發(fā)、生產(chǎn)可用于照明、顯示、背光的氮化鎵基LED芯片。國星掌握了先進(jìn)的LED外延材料和芯片的制造技術(shù),其產(chǎn)品性能指標(biāo)已達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平。展望未來,國星半導(dǎo)體將繼續(xù)研發(fā)創(chuàng)新,致力于成為LED芯片制造領(lǐng)先者。

 
 
關(guān)鍵詞: 國星光電 Mini LED
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