[实用新型]一种单芯多色块发光的垂直结构二极管芯片

说明书

本实用新型提供一种垂直结构的单芯多色块发光二极管芯片结构。该垂直结构芯片其铟镓铝氮薄膜的P型欧姆接触金属层或铟镓铝氮薄膜被分割成不同的区块，不同区块共阳极，每个区块均有单独的互不导通的N型电极金属引线焊盘，能实现每个区块单独电驱动发光。该芯片的不同区块表面制备了不同颜色的荧光粉层，每个荧光粉层的区块在通电发光时，该区块的光是由铟镓铝氮薄膜的电致发光激发荧光粉所发出的，呈现荧光粉的发光色彩。该芯片含有几个区块就能发出几种颜色的光。本实用新型的单芯多色块LED芯片一颗芯片就能发出多种颜色的光，在芯片阶段就实现多色发光，能显著减小彩色显示屏用LED灯珠的封装体积，使全彩LED显示屏的点阵密度明显提升。

技术领域

本实用新型属于LED发光器件领域，更具体地说，本实用新型涉一种单芯多色块发光的垂直结构二极管芯片。

背景技术

发光二极管（Light Emitting Diod,简称LED）广泛运用于显示、指示和照明领域，是一种重要的电光元器件。LED显示屏可以实现大面积的显示，在较远观看距离的户外显示方面获得了广泛的应用。然而在近距离观看的户内显示方面，受到LED器件体积的限制，使得点阵间距太大，导致画面分辨率无法与阴极射线显像管(CRT）显示屏、液晶(LCD）显示屏、等离子体（PDP）显示屏和有机发光二极管(OLED)显示屏相媲美，大大的限制了LED在户内显示屏领域的广泛应用。

现有的显示器各有优缺点。CRT显示器的原理是电子束轰击红、绿、蓝三基色荧光粉点阵发光从而实现成像；其优点在于画面分辨率高、反应速度快，色彩还原好，画质不会受观看角度的影响；其缺点在于电子腔膨大笨重、难实现大面积显示、耗电量大、有辐射，荧光粉受电子束轰击光衰大。LCD显示器的原理是当TT液晶通电时它会有序排列，使背光源的光线通过，不通电时液晶排列混乱背光源的光线不能通过，透过液晶的光线经过不同颜色的红、绿、蓝虑光片，从而实现全彩成像；其TT优点在于无辐射、抗干扰能力强；其缺点在于显示色域不够宽，颜色重现不够逼真，可视角度小，动态画面有拖尾。PDP显示器的工作原理是，屏幕上排列着几千个密封的小低压气体室，通过电流激发使其发出肉眼看不见的紫外光，然后紫外光碰击后面玻璃上的红、绿、蓝荧光粉发出肉眼能看到的可见光，以此成像；PDP显示器的优点在于可以实现超大屏幕显示、视角宽、不受电磁干扰、亮度均匀、图像清晰、彩色鲜艳；其缺点在于屏幕容易被静态画面灼伤，荧光粉受紫外光激发光衰大，紫外线泄漏有害人体视力。OLED成像原理是有机LED通电发光，不同位置点阵呈现不同颜色并成像；其优点是发光亮度高、对比度大、节能、视角宽、重量轻、可弯曲折叠；缺点在于寿命短、不能实现大尺寸的显示屏幕、HHTT色彩纯度TTHH不够、蓝光的光衰大于红光和绿光，时间长了会变色。而现有LED显示屏除了存在点阵距离大和看起来更刺眼两个缺点外，其他性能方面均比CRT、LCD、PDP和OLED显示器具有明显优势。

现有的LED显示屏点阵距离大的原因在于：LED显示屏是先将红、绿、蓝LED芯片封装在支架里形成灯珠，再由灯珠贴片形成模块，然后由模块拼接成显示屏。红、绿、蓝芯片均有一定的体积大小，需要经过固晶和焊线工艺，因此用于全彩显示的红绿蓝（RGB）灯珠体积较大，将灯珠贴片在线路板上形成显示模块时导致像素点阵间距太大。另外，现有LED全彩显示屏均是采用红光、绿光和蓝光LED芯片封装而成，LED芯片的发光光谱宽度较小，这使得LED显示屏成像比CRT显示器和PDP显示器更刺眼。CRT显示器和PDP显示器不刺眼的原因在于，它们的发光均是波谱较宽的荧光粉发光。

如果将LED芯片制作成单芯多色块的垂直结构LED芯片，则可以减小LED三色RGB灯珠的封装体积，它能使LED显示屏阵列间距变小；而且此时LED显示屏的发光不是发光光谱窄的LED芯片直接发光，而是LED芯片激发发光光谱较宽的荧光粉发光，它能使LED显示屏看上去不刺眼。这一单芯多色块LED芯片用于全彩LED显示器,可以使LED显示器不但能兼顾CRT、DPD、LCD和OLED显示器的优点，而且能克服现有LED显示器存在的缺点，它能为制作高密度高画质的LED显示器提供元器件的保障。

实用新型内容