[发明专利]一种LED芯片、制备方法及背光模组、显示屏

说明书

本发明涉及一种LED芯片、制备方法及背光模组、显示屏。因为在N型半导体层靠近量子阱层的表面的第一区域中形成了多个凸起的锥状岛结构，锥状岛结构的存在降低了该区域量子阱层内的QCSE，提升了电子与空穴的复合效率，增强了LED芯片的发光效率，有利于提高基于该LED芯片所制背光模组的品质。另一方面，减小了量子阱层内的应力，提升了第一区域量子阱层中In的含量，所以量子阱层本身就可以发出蓝光与绿光，若要得到白光，可以只需要设置红光转换材料即可，不需要设置绿光转换材料，避免了因绿光转换材料色彩转换效率不高而带来的全彩化效率低的问题，有利于提升背光模组的显示效果。

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种LED芯片、制备方法及背光模组、显示屏。

背景技术

在显示屏的背光模组中需要用到大量的白光LED(发光二极管)芯片，目前比较常见的做法是通过在蓝光LED芯片上设置红色量子点层与绿色量子点层，通过红绿蓝三色光的混合得到白光。不过目前蓝光LED芯片的量子阱层通常是通过InGaN(铟镓氮)材料形成，此材料中容易因为Ga(镓)和N(氮)电子亲和力不同而产生自发内建电场，进而造成量子阱层中能带弯曲，使电子与空穴的复合效率下降，影响了蓝光LED芯片的发光效率，限制了背光模组显示效果。

因此，如何提升背光模组的显示效果是亟需解决的问题。

发明内容

鉴于上述相关技术的不足，本申请的目的在于提供一种LED芯片、制备方法及背光模组、显示屏，旨在解决相关背光模组中因LED芯片发光效率不高而影响显示效果的问题。

本申请提供一种LED芯片，包括：

N型半导体层；

P型半导体层；以及

介于N型半导体层与P型半导体层之间的量子阱层；

分别与N型半导体层、P型半导体层电性连接的N电极、P电极；

其中，N型半导体层靠近量子阱层的表面包括第一区域与第二区域，第一区域中包括多个凸起的锥状岛结构，第二区域为平坦结构。

上述LED芯片，因为在N型半导体层靠近量子阱层的表面的第一区域中形成了多个凸起的锥状岛结构，这样，在N型半导体层上形成的量子阱层也会被分为两部分：位于第一区域中因为锥状岛结构的存在，因而降低了该区域量子阱层内的QCSE(Quantum ConfinedStark Effect，量子局限斯塔克效应)，提升了电子与空穴的复合效率，增强了LED芯片的发光效率，有利于提高基于该LED芯片所制背光模组的品质。另一方面，锥状岛结构的存在效应，减小了量子阱层内的应力，提升了第一区域量子阱层中In(铟)的含量，所以位于第一区域内的量子阱层将会发绿光，而第二区域平坦，所以位于该区域中的量子阱层发蓝光，实现了LED芯片的多波长发射。在此基础上，若要得到白光，可以只需要设置红光转换材料即可，不需要设置绿光转换材料，避免了因绿光转换材料色彩转换效率不高而带来的全彩化效率低的问题，有利于提升背光模组的显示效果。

可选地，量子阱层与P型半导体层之间设置有红色量子点材料。

上述LED芯片中，直接在量子阱层与P型半导体层之间设置红色量子点材料进行波长转换，制得可以自发白光的LED芯片，避免了在LED芯片制备完成后再在LED芯片表面设置光转换层所带来的繁琐工艺，也避免了光转换层因为设置在LED芯片表面易受损而导致的LED芯片品质不可靠的问题。更重要的是，红色量子点材料贴合量子阱层设置，能够提升LED芯片的色彩转化效率。

可选地，量子阱层上下两个表面的形态一致；红色量子点材料填充在量子阱层与第一区域对应的区域中。

上述LED芯片中由于量子阱层上下两个表面的形态一致，所以量子阱层上表面第一区域中也有锥状岛结构，这些锥状岛结构之间凹槽为红色量子点材料提供了足够容纳空间，有利于增加填充在该区域中红色量子点材料的量，提升色彩转换效率。