[發明專利]像素化LED芯片和芯片陣列器件、以及制造方法

在審

• 申請號: 201980092802.0
• 申請日: 2019-12-04
• 公開（公告）號: CN113498550A
• 公開（公告）日: 2021-10-12
• 發明（設計）人: 彼得·斯考特·安德魯斯;史蒂文·伍斯特
• 申請（專利權）人: 科銳LED公司
• 主分類號: H01L25/075
• 分類號: H01L25/075;H01L27/15;H01L33/00;H01L33/20;H01L33/22
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 劉彬

公開了一種像素化LED芯片和相關方法。像素化LED芯片(130)包括具有有源層部分(84?1、84?2、84?3)的有源層，該有源層具有布置在透光基板上或上方(15)。有源層部分(可單獨電接入)被配置為照亮不同的透光基板部分(86?1、86?2、86?3)以形成像素(104a、104b、104c)。各種增強可有益地提供增加的對比度(即，減少像素之間的串擾)和/或促進像素間照明均勻性，而不必過度地限制光利用效率。在一些方面，在像素化LED芯片(130)的相鄰像素(104a、104b、104c)之間提供表面覆蓋改善的底部填充材料(108)。底部填充材料(108)可以被布置為覆蓋相鄰像素之間的所有橫向表面。在一些方面中，在涂覆底部填充材料之前形成不連續的基板部分。在一些方面中，提供潤濕層(128)以在各種制造步驟期間改善底部填充材料(108)的芯吸或流動。

相關申請的交叉引證

本申請要求于2018年12月21日提交的美國專利申請號16/229,986的權益，其全部內容通過引證結合于此。

技術領域

本文中的主題涉及固態發光器件及相關制造方法，該固態發光器件包括減少相鄰發射器的發射之間的交互的發光二極管(LED)陣列芯片、結合一個或多個LED陣列芯片的器件、以及包括這種裝置的LED顯示器和照明設備。

背景技術

發光二極管(LED)已經在各種照明環境中被廣泛采用，用于液晶顯示器(LCD)系統的背光(例如，作為冷陰極熒光燈的替代)、以及用于按順序照明的LED顯示器。利用LED陣列的應用包括汽車前燈、道路照明、燈具以及各種室內、室外和特殊環境。根據各種最終用途的LED器件的期望特性包括高發光效率、長壽命及寬色域。

常規的彩色LCD顯示系統需要濾色器(例如，紅色、綠色和藍色)，該濾色器會固有地降低光利用效率。按順序照明的LED顯示器提供增強的光利用效率，該LED顯示器利用自發光LED且不需要背光和濾色器。

大型的多顏色的按順序照明的LED顯示器(包括全色LED視頻屏幕)通常包括大量單個LED面板、封裝件、和/或提供由相鄰像素或“像素間距”之間的距離確定的圖像分辨率的部件。按順序照明的LED顯示器可以包括具有排列的紅色LED、綠色LED和藍色LED的“RGB”三色顯示器，或者具有排列的紅色LED和綠色LED的“RG”雙色顯示器。可以使用其他顏色與顏色的組合。旨在從遠距離觀看的大型顯示器(例如，電子廣告牌和體育場顯示器)通常具有相對大的像素間距，并且通常包括具有多色(例如，紅色、綠色和藍色)LED的離散LED陣列，這些LED可以獨立地操作以形成對于觀看者而言看起來是全彩像素的內容。具有相對較短的觀看距離的中等尺寸的顯示器需要較短的像素間距(例如，3mm或更小)，并且可包括具有安裝在單個電子設備上的排列的紅色、綠色和藍色LED部件的面板，該單個電子設備附接到控制LED的驅動器印刷電路板(PCB)。

各種LED陣列應用，包括(但不限于)汽車前照燈、適合于短觀看距離的高分辨率顯示器和其他照明裝置，可以受益于較小的像素間距；然而，實際的考慮已經限制了它們的實現方式。可用于將LED部件和封裝件安裝到PCB的常規拾放技術可能難以在具有小像素間距的高密度陣列中以可靠的方式實施。另外，由于LED和磷光體發射的全向特性，可能難以防止陣列的一個LED(例如，第一像素)的發射與陣列的另一LED(例如，第二像素)的發射明顯重疊，這會損害LED陣列器件的有效分辨率。還可能難以避免相鄰LED(例如，像素)之間的非照明或“暗”區以改善均勻性，特別是同時減少相鄰LED的發射之間的串擾或光溢出。此外，在一個或多個LED的光束路徑中添加各種光隔離或光操縱結構可能導致光利用效率降低。本技術將繼續尋找具有小的像素間距的改善的LED陣列器件，同時克服與傳統器件和生產方法相關聯的限制。

發明內容