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「专利解密」国星光电改善Mini-LED发光角度

排行榜 收藏 打印 发给朋友 举报 来源: 国星光电  
共0条评论】【我要评论 时间:2021年3月08日

近日,国星光电表示,其Mini LED芯片已具备量产能力,公司将根据市场情况实施扩产计划。国星光电积极与国际知名显示厂商联手合作,已成为某国际大厂进入Mini LED超高清显示领域首个认证通过的供应商。

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Mini LED指大小为50~200μm的LED,又称为次毫米发光二极管。Mini LED是近年来LED技术发展的主力,被广泛地应用到背光、VR屏幕、手机显示屏小型显示屏等领域。然而,由于其发光角小,使其难以应用在较大规格的屏幕上。

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为此,国星光电于2020年5月15日申请了一项名为“大发光角度倒装Mini-LED芯片及其制备方法”的发明专利(申请号: 202010413988.X),申请人为佛山市国星半导体技术有限公司。LED世界资讯网/s | _'^SX

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图1 大发光角度倒装Mini-LED芯片结构示意图

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图1为大发光角度倒装Mini-LED芯片结构示意图,包括倒装LED芯片本体1和折射层2。其中,倒装LED芯片本体1又包括衬底11和发光结构,发光结构位于衬底11正面,折射层2位于衬底11背面。折射层2由多个棱台21和/或多个锥台22组成,棱台21、锥台22的底面与衬底11连接。发光结构产生的光线从衬底11射出后,经由棱台21/锥台22的侧面和顶面射出。这种棱台/锥台结构,使原先由衬底平坦背面射出的光线变为从棱台/锥台侧面和顶面射出,有效拓宽了Mini-LED芯片的发光角度。

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以折射层2由多个棱台21组成为例。棱台21由干法刻蚀工艺或湿法刻蚀工艺形成,多个棱台21间距均匀分布,相邻棱台间的距离为0.5~2μm。棱台21的形状一般为四棱台或六棱台,其形状与衬底11的材质以及刻蚀工艺有关,当采用蓝宝石衬底时,经过湿法蚀刻后形成六棱台;当采用硅衬底时,经过湿法蚀刻后,形成四棱台。一般优选六棱台,这种棱台侧面个数多,有利于拓宽Mini-LED的发光角度。

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当棱台21的宽度>10μm时,棱台数目较少,无法有效提升发光角度;宽度<3μm时,刻蚀工艺难度高。因此棱台21的宽度一般为3~10μm,优选为5~8μm。其中当棱台21底面的边数≤4条时,棱台21的宽度是最长边的宽度;底面的边数≥5条时,其宽度是距离最远的两个端点之间线段的宽度。当棱台21的高度>2μm时,棱台21底角过大,无法有效提升发光角度,高度<0 .5μm时,棱台底角过小,光线由于无法折射通过棱台侧面而被全反射,即无法起到提升发光角度的作用,因此棱台21的高度为0 .5~2μmLED世界资讯网^'a)]T7hK


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为了进一步提升倒装Mini-LED芯片的发光角度,在折射层2的上方还设有遮挡层。遮挡层位于棱台21/锥台22的顶面,可有效防止光线从棱台21和/或锥台22的顶面射出,保证光线仅从棱台21和/或锥台22的侧面射出,有效提升Mini-LED芯片发光角度。LED世界资讯网.@ ijfqRlb

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简而言之,国星光电的Mini-LED芯片专利,通过棱台结构设计,可有效提升Mini-LED的发光角度,进而使得Mini-LED在大规格的屏幕上有着广泛应用。

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国星半导体是国星光电的控股子公司,致力于研发、生产可用于照明、显示、背光的氮化镓基LED芯片。国星掌握了先进的LED外延材料和芯片的制造技术,其产品性能指标已达到国内先进水平。展望未来,国星半导体将继续研发创新,致力于成为LED芯片制造领先者。LED世界资讯网 ` {P2H,q)I

 
关键词: LED led Mini MINI mini
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