[发明专利]用于生产发光半导体芯片的方法、用于生产转换管芯的方法和发光半导体芯片

说明书

技术领域

例如在以下参考文献中描述了发光半导体芯片：DE 10 2009 037 186、US 2010/0020531 A1、US 2007/0159067 A1、US 2010/0119839 A1、US 6,696,703 B2和US 7,285,791 B2。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种用于在显示器中使用的发光半导体芯片，其中改进显示器的效率。

本发明的又一目的是提供一种用于生产具有特别小的尺寸的转换管芯的方法。

另外，将提供一种用于生产具有转换芯片的发光半导体芯片的简化方法，该转换芯片具有特别小的尺寸。

一种发光半导体芯片具体包括：

- 具有像素区域的半导体主体，像素区域具有至少两个电隔离的子区域，每个子区域包括被配置为在操作期间生成第一波长范围的电磁辐射的有源层，以及

- 在至少一个子区域的辐射发射面积之上的单独地制造的陶瓷转换管芯，所述转换管芯被配置用于将第一波长范围的辐射转换成第二波长范围的电磁辐射，其中转换管芯的宽度未超过100 μm。

半导体芯片被具体地配置用于在显示器中使用。另外，可以使用半导体芯片作为用于投影单元的光源。

转换管芯具有用于将有源区域的辐射转换成不同颜色的光的目的。以这样的方式，可以实现具有发射白光的像素区域的半导体芯片。

具体而言，转换管芯具有未超过100 μm的宽度。转换管芯的宽度优选地未超过子区域的宽度。优选地，转换管芯的宽度等于子区域的宽度。特别优选的是转换管芯的主要面的面积等于子区域的发光面积。具有像素区域的小子区域的半导体芯片允许构造具有改进的效率的显示器。

根据发光半导体芯片的一个实施例，布置转换管芯与子区域的辐射发射面积直接接触。特别优选的是布置转换管芯使得它未在子区域的发光面积之上突出。

根据发光半导体芯片的又一实施例，像素区域包括第一子区域和第二子区域，其中每个子区域从它的发光面积发射蓝色谱范围的光。另外，在第一子区域的发光面积之上布置的第一转换管芯，所述第一转换管芯将第一波长范围的电磁辐射转换成黄色谱范围的电磁辐射。根据这一实施例，第二子区域的发光面积优选地无转换管芯。

优选地，半导体芯片因此包括发射蓝光的子区域和发射黄光的子区域，其中通过在子区域之上布置的转换管芯将来自有源区域的蓝光转换成黄光来生成黄光。发光半导体芯片优选地发射具有白色的光。

由于子区域相互电隔离，所以根据这一实施例可以通过适配驱动不同子区域的电流来变化发光半导体芯片发射的光的颜色。

根据发光半导体芯片的又一实施例，像素区域包括第一子区域、第二子区域和第三子区域，每个子区域从它的发光面积发射蓝色谱范围的光。在第一子区域的发光面积之上布置第一转换管芯。所述第一转换管芯将第一蓝色波长范围的电磁辐射转换成红色谱范围的电磁辐射。在第二子区域的发光面积之上布置第二转换管芯，第二转换管芯将第一蓝色波长范围的电磁辐射转换成绿色谱范围的电磁辐射。根据这一实施例，第三子区域优选地无转换管芯。

优选地，转换管芯被配置用于全转换。这意味着最大化该转换转换的辐射的部分。

转换管芯的厚度是确定转换的辐射量的一个参数。根据一个实施例，转换管芯的厚度因此被映射到希望的色轨迹（color locus）。

特别优选的是转换管芯的宽度未超过50 μm。转换管芯的宽度优选地落在0.5 μm与20 μm之间并且特别优选的落在2 μm与5 μm之间。

可以例如通过以下方法生产被配置用于将第一波长范围的电磁辐射转换成第二波长范围的电磁辐射的转换管芯：

- 提供衬底；

- 在衬底上涂敷结构化的光阻剂层；

- 通过以下方法之一在光阻剂层之上沉积转换材料的转换层：脉冲式激光沉积、溅射、电子束沉积、离子束辅助脉冲式激光沉积、气浮沉积；并且

- 去除光阻剂层，使得在衬底上形成分立转换管芯。

优选地，在涂覆转换材料期间仅最少地加热衬底，因为否则可能损坏光阻剂层。