[發(fā)明專利]一種小發(fā)光角的Micro LED芯片及其制作方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210870696.8
• 申請日: 2022-07-22
• 公開（公告）號(hào): CN115050877A
• 公開（公告）日: 2022-09-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王樂;柯志杰;江方;艾國齊;談江喬;馮妍雪;丁露嘉
• 申請（專利權(quán)）人: 廈門未來顯示技術(shù)研究院有限公司
• 主分類號(hào): H01L33/46
• 分類號(hào): H01L33/46;H01L33/60;H01L33/44;H01L33/00
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 王嬌嬌

本申請公開了一種小發(fā)光角的MicroLED芯片及其制作方法，通過在MicroLED芯片的全側(cè)壁以及正面包覆全反射鏡，并在出光面鍍功能層，利用功能層和全反射鏡來實(shí)現(xiàn)MicroLED發(fā)光角度的自由控制，并且工藝容易實(shí)現(xiàn)，有效光效高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制作技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種小發(fā)光角的Micro LED芯片及其制作方法。

背景技術(shù)

隨著顯示技術(shù)不斷地發(fā)展，元宇宙的概念被提了出來，它本質(zhì)上是對現(xiàn)實(shí)世界的虛擬化和數(shù)字化過程，元宇宙的概念想要實(shí)現(xiàn)其主要依托于VR設(shè)備性能的提升，VR主要的作用之一是近眼顯示器，近眼顯示器的顯示要求要高于傳統(tǒng)顯示器，因?yàn)閂R內(nèi)部的微顯示器距離眼睛很近，并且為了給人提供足夠的真實(shí)感，需要極高的分辨率。VR是頭戴式產(chǎn)品，內(nèi)部的微顯示屏?xí)S著頭的轉(zhuǎn)動(dòng)永遠(yuǎn)垂直于眼睛入射，這意味著VR的顯示系統(tǒng)不需要有一個(gè)廣角顯示的效果，組成微顯示器的顯示單元只對法向或者是一個(gè)小角度的亮度有訴求。同時(shí)，VR與傳統(tǒng)顯示器一樣的要求例如高光效、散熱、可靠性等方面的訴求，但是現(xiàn)有的顯示技術(shù)例如LCD、Mini-LED、OLED在傳統(tǒng)顯示上已經(jīng)有了不錯(cuò)的成果，不能滿足VR的需求，對于VR這款產(chǎn)品上述顯示技術(shù)要做較大的改變。

Micro-LED被認(rèn)為有希望成為元宇宙的顯示單元的方案，其擁有可靠性高，光效高，分辨率高等特點(diǎn)。傳統(tǒng)LED的側(cè)壁的光量與正面的光量相比可以忽略不計(jì)，正面出光基本為朗伯光型，朗伯光型適用于電腦顯示器或者是電視等需要一定發(fā)光角的產(chǎn)品，但對于像VR這種近眼顯示來說其發(fā)光角度太大，Micro-LED本質(zhì)上就是傳統(tǒng)LED在尺寸上的縮小化，當(dāng)縮小到十幾微米或者幾微米的尺度時(shí)，其側(cè)壁所發(fā)出的光量要比正面還要多，也就是說其發(fā)光角度比傳統(tǒng)LED的朗伯型還要大，更大的光型代表更低效的顯示性能，同時(shí)還有可能帶來串?dāng)_，雜散光多等問題，如果不解決Micro-LED發(fā)光角度過大的問題，Micro-LED很難應(yīng)用在VR設(shè)備上。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種小發(fā)光角的Micro LED芯片及其制作方法，可實(shí)現(xiàn)任意發(fā)光角度的Micro LED，且工藝容易實(shí)現(xiàn)，有效光效高。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種小發(fā)光角的Micro LED芯片，包括：

外延結(jié)構(gòu)，所述外延結(jié)構(gòu)包括N-GaN層、多量子阱層和P-GaN層，所述多量子阱層位于所述N-GaN層和所述P-GaN層之間；

設(shè)置在所述P-GaN層背離所述多量子阱層一側(cè)表面的透明導(dǎo)電薄膜；

設(shè)置在所述外延結(jié)構(gòu)和所述透明導(dǎo)電薄膜一側(cè)表面的全反射層；

設(shè)置在所述透明導(dǎo)電薄膜背離所述P-GaN層一側(cè)表面的P-Pad層；

設(shè)置在所述N-GaN層一側(cè)表面的N-Pad層；

設(shè)置在所述N-GaN層另一側(cè)表面的功能層，所述功能層由低折射率材料和高折射率材料交替堆疊形成。

優(yōu)選的，在上述的Micro LED芯片中，所述外延結(jié)構(gòu)還具有第一傾斜側(cè)壁和第二傾斜側(cè)壁；

所述第一傾斜側(cè)壁與水平面的夾角為第一角度，所述第一角度為20-70°；

所述第二傾斜側(cè)壁與水平面的夾角為第二角度，所述第二角度為20-70°。

優(yōu)選的，在上述的Micro LED芯片中，所述全反射層為DBR、ODR或金屬反射鏡。

優(yōu)選的，在上述的Micro LED芯片中，所述功能層由31層低折射率材料和高折射率材料交替堆疊形成。