LED结构、LED器件及LED结构的形成方法与流程

本公开涉及led，尤其涉及一种led结构、led器件及led结构的形成方法。

背景技术：

1、目前led背光的主流技术为通过gan基蓝光led加荧光粉实现白光led。

2、通常蓝光led加荧光粉的实现方式有以下几种传统做法：

3、(一)蓝光led加黄光荧光粉实现白光led，该方法制作的led背光芯片具有色域偏低的问题，造成显示器件的色彩真实度较低；

4、(二)蓝光led加绿光荧光粉和红光荧光粉可以实现较高色域表现的白光led，但是蓝光led激发绿光荧光粉的效率较低，且绿光荧光粉的制作成本较高。

5、因此，为了解决led背光芯片色域偏低的技术问题，亟需提供一种新的led结构。

技术实现思路

1、本公开的目的在于提供一种led结构、led器件及led结构的形成方法，以解决led背光芯片色域偏低的问题。

2、根据本公开的一个方面，提供一种led结构，包括：

3、衬底结构，衬底结构包括至少一个第一区域和至少一个第二区域；

4、衬底结构包括衬底以及多个位于衬底上图案化的掩膜层，掩膜层位于第二区域内的部分区域上；以及

5、位于衬底结构上的发光单元，发光单元包括位于第一区域内的第一子发光结构以及位于第二区域内的第二子发光结构，第一子发光结构和第二子发光结构的发光波长不同。

6、进一步地，发光单元包括依次层叠设置的第一半导体层、发光层和第二半导体层；其中，第二子发光结构中的发光层包括倾斜结构。

7、进一步地，发光单元包括in元素，第一子发光结构中的in组分小于第二子发光结构中的in组分。

8、进一步地，掩膜层包括多个图案，每个第二区域内的多图案周期性平行且间隔设置。

9、进一步地，图案在第二区域的正投影的形状为矩形、三角形、圆形或方形中任意一种形状。

10、更进一步地，掩膜层为绝缘材料。

11、进一步地，第一半导体层中设有插入层，插入层与第一半导体层导电类型相同。

12、进一步地，led结构还包括应力调制层，应力调制层位于第一半导体层与发光层之间。

13、更进一步地，应力调制层为包括ⅲ-ⅴ族化合物材料的超晶格结构。

14、进一步地，掩膜层的厚度小于2um。

15、进一步地，led结构还包括缓冲层，缓冲层位于衬底结构和发光单元之间。

16、进一步地，掩膜层为带有网孔的网格结构，每个第二区域上方的多个网孔周期性间隔设置，网孔在第二区域的正投影的形状为矩形、三角形、圆形或方形中的一种。

17、进一步地，至少一个第一区域和至少一个第二区域呈周期性交替排布。

18、本公开另一方面提供一种led器件，包括：

19、上述led结构；

20、封装基板，位于衬底结构远离发光单元的一侧；

21、封装胶，封装胶覆盖led结构的上表面及侧壁，封装胶中包括荧光粉材料。

22、进一步地，led结构的宽度小于100um。

23、进一步地，第一区域的宽度小于50um；第二区域的宽度小于50um。

24、进一步地，掩膜层包括多个图案，每个第二区域上方的多个图案周期性间隔设置；图案的宽度小于10um。

25、进一步地，每个第二区域内的多个图案的间隔小于10um。

26、进一步地，led结构中位于第一区域上的发光单元发的光为绿光，位于第二区域上的发光单元发的光为蓝光；封装胶中的至少部分区域中设置红色荧光粉。

27、本公开另一方面提供一种led器件的形成方法，包括：

28、提供衬底，所述衬底包括至少一个第一区域和至少一个第二区域；

29、在衬底的第二区域内的部分区域上形成图案化的掩膜层；以形成包括衬底和位于衬底上的图案化的掩膜层的衬底结构；以及

30、通过外延生长工艺在衬底结构上形成发光单元，发光单元包括形成在第一区域上方的第一子发光结构以及形成在第二区域上方的第二子发光结构；

31、其中，掩膜层用于抑制位于掩膜层上方的发光单元的外延生长，以使得通过相同工序形成的第一子发光结构和第二子发光结构的发光波长不同。

32、一方面，本公开实施方式的led结构，实现了在同一衬底上同时具有两种主发光波长的发光单元；另一方面本公开实施方式的led器件，提供了通过一同一衬底上同时具有两种主发光波长的发光单元加不同波长的荧光粉封装制备而成的led背光芯片，有效解决了传统led背光芯片色域偏低的问题，且简化了led背光芯片的制作步骤，降低led背光芯片的制备成本。

技术特征：

1.一种led结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的led结构，其特征在于，所述发光单元(2)包括依次层叠设置的第一半导体层(21)、发光层(22)和第二半导体层(23)；其中，所述第二子发光结构(202)中的所述发光层(22)包括倾斜结构。

3.根据权利要求1所述的led结构，其特征在于，所述发光单元(2)包括in元素，所述第一子发光结构(201)中的in组分与所述第二子发光结构(202)中的in组分不同。

4.根据权利要求1所述的led结构，其特征在于，所述掩膜层(12)包括多个图案，每个所述第二区域(102)内的多个所述图案周期性间隔设置。

5.根据权利要求4所述的led结构，其特征在于，所述图案在所述第二区域(102)的正投影的形状为矩形、三角形、圆形或方形中任意一种形状。

6.根据权利要求1所述的led结构，其特征在于，所述掩膜层(12)为绝缘材料。

7.根据权利要求2所述的led结构，其特征在于，所述第一半导体层(21)中设有插入层(211)，所述插入层(211)与所述第一半导体层(21)导电类型相同。

8.根据权利要求2所述的led结构，其特征在于，所述led结构还包括应力调制层(24)，所述应力调制层(24)位于所述第一半导体层(21)与所述发光层(22)之间。

9.根据权利要求8所述的led结构，其特征在于，所述应力调制层(24)为包括ⅲ-ⅴ族化合物材料的超晶格结构。

10.根据权利要求1所述的led结构，其特征在于，所述掩膜层(12)的厚度小于2um。

11.根据权利要求1所述的led结构，其特征在于，所述掩膜层(12)为带有网孔的网格结构，每个所述第二区域(102)上方的多个所述网孔周期性间隔设置，所述网孔在所述第二区域(102)的正投影的形状为矩形、三角形、圆形或方形中的一种。

12.根据权利要求1所述的led结构，其特征在于，所述至少一个第一区域(101)和所述至少一个第二区域(102)呈周期性交替排布。

13.一种led器件，其特征在于，包括：

14.根据权利要求13所述的led器件，其特征在于，所述led结构的宽度小于100um。

15.根据权利要求13所述的led器件，其特征在于，所述第一区域(101)的宽度小于50um；所述第二区域(102)的宽度小于50um。

16.根据权利要求13所述的led器件，其特征在于，所述掩膜层(12)包括多个图案，每个所述第二区域(102)上方的多个所述图案周期性间隔设置；所述图案的宽度小于10um；每个所述第二区域(102)内的多个所述图案的间隔小于10um。

17.根据权利要求13所述的led器件，其特征在于，所述led结构中位于第一区域(101)上的发光单元(2)发的光为绿光，位于第二区域(102)上的发光单元(2)发的光为蓝光；所述封装胶(6)中的至少部分区域中设置红色荧光粉。

18.一种led结构的形成方法，其特征在于，包括：

技术总结
本公开提供的LED结构、LED器件及LED结构的形成方法，一方面包括衬底结构，衬底结构包括至少一个第一区域和至少一个第二区域；衬底结构包括衬底以及多个位于衬底上的图案化的掩膜层，掩膜层位于第二区域的部分区域上；位于衬底结构上的发光单元，发光单元包括位于第一区域内的第一子发光结构以及位于第二区域内的第二子发光结构，第一子发光结构和第二子发光结构的发光波长不同，实现了在同一衬底上同时具有两种主发光波长的发光单元；另一方面通过本公开LED结构封装制备的LED器件，有效解决了传统LED背光芯片色域偏低的问题，且简化了LED背光芯片的制作步骤，降低LED背光芯片的制备成本。

技术研发人员：刘慰华
受保护的技术使用者：无锡晶湛半导体有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15