[发明专利]LED芯片及其制作方法

说明书

本发明提供一种LED芯片及其制作方法，LED芯片包括：衬底；限光层，位于衬底背面，限光层具有出光窗口；发光外延结构，位于衬底正面上，至少包括N型半导体层、发光层及P型半导体层，发光外延结构具有贯穿至N型半导体层表面的电极台阶；电流扩展层，位于P型半导体层上；反射层，覆盖于电极台阶以及发光外延结构的正面与侧面；N电极，穿过电极台阶处的反射层与N型半导体层接触；P电极，穿过反射层与电流扩展层接触。本发明可有效减小LED芯片的出光角度，大大减轻由该LED芯片所制成的LED显示屏在大偏角观看视角下的偏色以及像素间颜色串扰问题。

技术领域

本发明属于LED制造技术领域，特别是涉及一种LED芯片及其制作方法。

背景技术

随着室内显示应用技术不断提高，目前使用的投影、DLP(Digital LightProcessing，数字光处理)、LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器)、PDP(PlasmaDisplay Panel，等离子显示板)等显示应用产品己不能完全满足市场应用需求。在各方面还存在一些缺陷使其突破不了技术的发展。而LED(Light Emitting Diode，发光二极管)全彩显示屏克服了上述产品的众多缺陷，已成为户内外大屏幕显示，如指挥中心、户外广告屏、会议中心等场合的首选。

通常，LED显示屏通过一定数量的小尺寸显示屏模组无缝拼接成大尺寸的显示屏。小间距显示屏模组的制作方法有以下几种：1、分立器件(SMD)；2、IMD四合一封装Mini LED；3、板上芯片(Chip On Board，简称COB)。其中Mini LED又称为次毫米发光二极管，其尺寸通常为80微米～200微米。目前，LED显示屏的最小点间距为0.9375mm，但市场对更小点间距的LED显示屏有广阔需求。小的点间距，画面会更加的清晰。但当点间距小于0.7mm时，SMD与IMD方法均不能满足要求，惟有COB方法才能制作更小点间距的LED显示屏。

在当前利用COB方法制作小间距LED显示屏模组的过程中，所用芯片为倒装MiniLED芯片。为实现全彩显示，需要红色、绿色、蓝色这三种Mini LED芯片。由于这三种芯片材料及发光波长的不一致，这三种芯片所发光的出光角并不一致，如红光出光角为120°，绿光及蓝光出光角为140°，导致在大偏角观看情况下，LED显示屏存在明显的偏色现象。另外，由于封装结构的限制，难以避免芯片侧光的存在，使得LED显示屏像素间存在不同程度的颜色窜扰问题，间距越小此问题越严重。

因此，如何提供一种具有较少侧光的LED芯片，减轻由此类芯片所制LED显示屏在大偏角观看视角下的偏色以及像素间颜色串扰问题，成为本领域技术人员亟待解决的一个重要技术问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种LED芯片及其制作方法，用于解决现有技术中LED显示屏在大偏角观看视角下的偏色以及像素间颜色串扰的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种LED芯片，所述LED芯片包括：衬底；限光层，位于所述衬底背面，所述限光层具有出光窗口；发光外延结构，位于所述衬底正面上，至少包括N型半导体层、发光层及P型半导体层，所述发光外延结构具有贯穿至所述N型半导体层表面的电极台阶；电流扩展层，位于所述P型半导体层上；反射层，覆盖于所述电极台阶以及所述发光外延结构的正面与侧面；N电极，穿过所述电极台阶处的所述反射层与所述N型半导体层接触；P电极，穿过所述反射层与所述电流扩展层接触。

可选地，所述LED芯片包括Mini LED芯片。

可选地，所述衬底的材料包括蓝宝石、碳化硅及硅中一种。

可选地，所述发光外延结构还包括缓冲层、本征半导体层以及电子阻挡层，所述电子阻挡层位于所述发光层及P型半导体层之间，所述缓冲层包括氮化铝缓冲层及氮化镓缓冲层中的一种，所述本征半导体层包括非掺杂氮化镓层。