LED结构和LED显示设备的制作方法

led结构和led显示设备
【技术领域】
1.本实用新型涉及led技术领域，特别涉及一种led结构和led显示设备。


背景技术：

2.当今社会，led显示产品应用于人们工作、生活、娱乐的各个领域，市场的巨大需求也促使led显示技术长足发展，随着人们对更高清晰度的图像、视频的显示追求，对单颗led芯片的显示效果也有了更高的要求。为了达到高分辨率、高清晰度，单颗led芯片往往集成多个发光点。但集成度越高，中间部分发光点亮度较边缘部分差异就越大，亮度均匀性差；另外，因为间距的减小，相邻两个发光点间会产生混光，进一步影响正面亮度的均匀性。


技术实现要素：

3.为解决现有led芯片正面亮度的均匀性差的问题，本实用新型提供了一种led结构和led显示设备。
4.本实用新型解决技术问题的方案是提供一种led结构，包括第一型半导体层和至少两个间隔设置在所述第一型半导体层上的多层体，所述多层体包括依次堆叠的发光层、第二型半导体层、电流扩展层和第一电极层，所述发光层与所述第一型半导体层连接；相邻两个多层体之间留有间隙，所述间隙内设置有与所述第一型半导体层连接的第二电极层；所述led结构还包括设置在所述第一型半导体层远离所述多层体一侧的图形层，所述图形层包括对应所述间隙设置的遮光部和对应所述发光层设置的出光区域；所述遮光部为导体。
5.优选地，所述遮光部的材料为金属材料、导电塑料或导电橡胶中的一种。
6.优选地，所述遮光部的宽度大于或等于所述第二电极层的宽度。
7.优选地，所述图形层的厚度为20nm-2000nm。
8.优选地，所述出光区域为镂空设置。
9.优选地，所述出光区域为透光胶层，至少部分所述出光区域填充有量子点以形成量子点层。
10.优选地，所述发光层为蓝色多量子阱发光层，所述出光区域逐个顺序设置为红色量子点层、绿色量子点层和透光胶层并依次循环。
11.优选地，所述led结构还包括钝化层，所述钝化层覆盖至少部分所述多层体和所述第二电极层。
12.优选地，所述led结构还包括焊料层，所述焊料层设置在所述钝化层远离所述第一型半导体层的一侧，所述焊料层部分穿过所述钝化层与所述第一电极层电性连接。
13.本实用新型还提供一种led显示设备，包括安装结构和设置于所述安装结构上的led结构，所述led结构为上述任一项所述的led结构。
14.与现有技术相比，本实用新型的led结构和led显示设备具有以下优点：
15.1、本实用新型的led结构包括设置在第一型半导体层远离多层体一侧的图形层，
图形层包括对应间隙设置的遮光部和对应多层体设置的出光区域，遮光区域为导体。通过遮光部和出光区域的设置，出光区域对应多层体的发光层起到正面导光作用，发光指向性及正面的亮度均匀性更好；遮光部隔开出光区域，发光层周向散射的光线被遮光部遮挡，而不会窜入相邻发光层的出光区域，有效降低混光现象，进一步提高正面的亮度均匀性。另外，遮光部设置为导体，给导电金属层通以和第二电极层相同的电压，利用增加的遮光部的厚度和宽度，降低线路电阻率，不仅可以降低led结构中间部分发光层的耗电功率，也可以增大量子阱中电子和空穴对复合几率，提升led结构中间部分发光层的发光效率，从而提高其与led结构边缘部分发光层的亮度均匀性。
16.2、本实用新型的遮光部的材料为金属材料，金属材料导电率更高，能耗更小，以进一步提升led结构中间部分发光层的发光效率，led结构的亮度均匀性更优。
17.3、本实用新型的遮光部的宽度大于或等于所述第二电极层的宽度，此设置可更好的降低线路电阻率，进一步降低led结构中间部分发光层的耗电功率。
18.4、本实用新型的出光区域为镂空设置，此设置在保证正面出光通道的同时，可以节省材料，降低成本。
19.5、本实用新型的出光区域为透光胶层，至少部分出光区域填充有量子点以形成量子点层。量子点层可以根据发光层的激发颜色选取红色、绿色、黄色、紫色或是蓝色，通过此设置，可实现led结构的彩色化。
20.6、本实用新型的led结构还包括钝化层，钝化层覆盖至少部分多层体和第二电极层。通过此设置，可增强led结构的抗氧化腐蚀能力，提高使用寿命。
21.7、本实用新型本实用新型还提供一种led显示设备，具有与上述led结构相同的有益效果，在此不做赘述。
【附图说明】
22.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1是本实用新型第一实施例提供的led结构的示意图。
24.图2是图1中a的放大图。
25.图3是本实用新型第二实施例提供的led结构的示意图。
26.图4是本实用新型第三实施例提供的led显示设备的框图。
27.图5是本实用新型第四实施例提供的led显示设备的框图。
28.附图标识说明：
29.1、led结构；2、led结构；3、led显示设备；4、led显示设备；
30.10、第一型半导体层；20、多层体；30、第二电极层；40、图形层；50、钝化层；60、焊料层；
31.200、间隙；201、发光层；202、第二型半导体层；203、电流扩展层；204、第一电极层；300、安装结构；401、遮光部；402、出光区域。
【具体实施方式】
32.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施实例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
33.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
34.在本实用新型中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本实用新型及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
35.并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本实用新型中的具体含义。
36.此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
37.请结合图1，本实用新型第一实施例提供一种led结构1，包括第一型半导体层10和至少两个间隔设置述第一型半导体层10上的多层体20，多层体20包括依次堆叠的发光层201、第二型半导体层202、电流扩展层203和第一电极层204，发光层201与第一型半导体层10连接；相邻两个多层体20之间留有间隙200，间隙200内设置有与第一型半导体层10连接的第二电极层30，第二电极层30避开多层体20。
38.可以理解地，第一型半导体层10和第二型半导体层202分别为n型半导体层和p型半导体层以形成pn结；电流扩展层203用于确保电流的均匀性；第一电极层204和第二电极层30通过电路布图方式电性连接于外部电路阳极和阴极。
39.进一步地，led结构1还包括设置在第一型半导体层10远离多层体20一侧的图形层40，图形层40包括对应间隙200设置的遮光部401和对应发光层201设置的出光区域402。通过遮光部401和出光区域402的设置，出光区域402对应多层体20的发光层201起到正面导光作用，发光指向性及正面的亮度均匀性更好；遮光部401隔开出光区域402，发光层201周向散射的光线被遮光部401遮挡，而不会窜入相邻发光层201的出光区域402，有效降低混光现象，进一步提高正面的亮度均匀性。
40.可选地，图形层40的厚度可以为20nm-2000nm。优选地，图形层40的厚度为20nm-500nm；更优选地，图形层40的厚度为20nm、40nm、50nm、80nm、100nm、200nm、300nm、400nm或500nm中的一个。
41.进一步地，遮光部401可以设置为导体，遮光部401可以在led结构1的边缘处通过过孔与阴极电性相连，此设置相当于增加了连通第二电极层30导电线路的过电流截面积。给遮光部401通以和第二电极层30相同的电压，利用增加的遮光部401的厚度和宽度，降低
导电线路电阻率，不仅可以降低led结构1中间部分发光层201的耗电功率，也可以增大量子阱中电子和空穴对复合几率，提升led结构1中间部分发光层201的发光效率，从而提高其与led结构1边缘部分发光层201的亮度均匀性。
42.可选地，遮光部的材料可以为金属材料、导电塑料或导电橡胶等非透光材料中的一种。具体地，在本实用新型实施例中，遮光部的材料可以为金属材料，例如，可以为ti、al、au、cr、cu、pt、ni的其中一种或多种。金属材料导电率更高，能耗更小，以进一步提升led结构1中间部分发光层201的发光效率，led结构1的亮度均匀性更优。
43.可选地，出光区域402可以为镂空设置或是填充有其他透光材料。具体地，在本实用新型实施例中，出光区域402为透光胶层，透明胶层的材料可以为硅树脂胶或环氧树脂胶中的一种。出光区域402设置为透光胶层，可以对第一型半导体层起到保护作用。
44.进一步地，至少部分出光区域402填充有量子点以形成量子点层。可选地，发光层201可以为蓝色多量子阱发光层或紫色多量子阱发光层中的一种，量子点层可以根据发光层201的激发光颜色选取红色、绿色、黄色、紫色或是蓝色量子点。通过此设置，可实现led结构的彩色化。
45.具体地，在本实用新型实施例中，发光层201为蓝色多量子阱发光层，出光区域402逐个顺序设置为红色量子点层、绿色量子点层和透光胶层并依次循环。
46.请结合图1和图2，可选地，遮光部401的宽度h(如图2中所示的h)大于或等于第二电极层30的宽度h(如图2中所示的h)。具体地，在本实用新型实施例中，遮光部401的宽度h大于第二电极层30的宽度h。此设置可更好的降低线路电阻率，进一步降低led结构1中间部分发光层201的耗电功率。作为一种可选的实施方式，遮光部401的宽度h等于间隙200的宽度l(如图2中所示的l)，此设置即可保证遮光部401有足够的宽度，也可避免遮光部401侵占发光层201对应的出光区域402，避免影响发光层201的出光。
47.请继续参阅图1，进一步地，led结构还包括钝化层50，钝化层50覆盖至少部分多层体20和第二电极层30。通过此设置，可增强led结构1的抗氧化腐蚀能力，提高使用寿命。
48.进一步地，led结构1还包括焊料层60，焊料层60设置在钝化层50远离第一型半导体层10的一侧，焊料层60部分穿过钝化层50与第一电极层204电性连接，第一电极层204通过焊料层60电性连接于外部电路阳极。作为一种可选的实施方式，焊料层60为焊锡层。
49.请参阅图3，本实用新型的第二实施例提供一种led结构2，led结构2与本实用新型的第一实施例提供一种led结构1的区别仅在于：出光区域402为镂空设置。此设置在保证led结构1正面出光通道的同时，可以节省材料，降低成本。
50.请参阅图4，本实用新型的第三实施例提供一种led显示设备3，包括安装结构300和设置于安装结构300上的led结构1，led结构1为本实用新型第一实施例提供的led结构1。
51.请参阅图5，本实用新型的第四实施例提供一种led显示设备4，包括安装结构300和设置于安装结构300上的led结构2，led结构1为本实用新型第二实施例提供的led结构2。
52.与现有技术相比，本实用新型的led结构具有以下优点：
53.1、本实用新型的led结构包括设置在第一型半导体层远离多层体一侧的图形层，图形层包括对应间隙设置的遮光部和对应多层体设置的出光区域，遮光区域为导体。通过遮光部和出光区域的设置，出光区域对应多层体的发光层起到正面导光作用，发光指向性及正面的亮度均匀性更好；遮光部隔开出光区域，发光层周向散射的光线被遮光部遮挡，而
不会窜入相邻发光层的出光区域，有效降低混光现象，进一步提高正面的亮度均匀性。另外，遮光部设置为导体，给导电金属层通以和第二电极层相同的电压，利用增加的遮光部的厚度和宽度，降低线路电阻率，不仅可以降低led结构中间部分发光层的耗电功率，也可以增大量子阱中电子和空穴对复合几率，提升led结构中间部分发光层的发光效率，从而提高其与led结构边缘部分发光层的亮度均匀性。
54.2、本实用新型的遮光部的材料为金属材料，金属材料导电率更高，能耗更小，以进一步提升led结构中间部分发光层的发光效率，led结构的亮度均匀性更优。
55.3、本实用新型的遮光部的宽度大于或等于所述第二电极层的宽度，此设置可更好的降低线路电阻率，进一步降低led结构中间部分发光层的耗电功率。
56.4、本实用新型的出光区域为镂空设置，此设置在保证正面出光通道的同时，可以节省材料，降低成本。
57.5、本实用新型的出光区域为透光胶层，至少部分出光区域填充有量子点以形成量子点层。量子点层可以根据发光层的激发颜色选取红色、绿色、黄色、紫色或是蓝色，通过此设置，可实现led结构的彩色化。
58.6、本实用新型的led结构还包括钝化层，钝化层覆盖至少部分多层体和第二电极层。通过此设置，可增强led结构的抗氧化腐蚀能力，提高使用寿命。
59.7、本实用新型本实用新型还提供一种led显示设备，具有与上述led结构相同的有益效果，在此不做赘述。
60.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的原则之内所作的任何修改，等同替换和改进等均应包含本实用新型的保护范围之内。