一种图形化正装LED芯片及其制作方法

技术领域

本发明属于正装芯片技术领域，特别是涉及一种图形化正装LED芯片及其制作方法。

背景技术

LED目前主要应用于以下几大方面:(1)显示屏、交通讯号显示光源的应用LED灯具有抗震耐冲击、光响应速度快、省电和寿命长等特点，广泛应用于各种室内、户外显示屏，分为全色、双色和单色显示屏(2)汽车工业上的应用汽车用灯包含汽车内部的仪表板、音响指示灯、开关的背光源、阅读灯和外部的刹车灯、尾灯、侧灯以及头灯等。

而LED图形展示需要搭配IC集成驱动电路或使用micro LED，但目前micro LED面临一系列技术问题，对芯片厂设备要求较高、制作难度高，短时间难以实现大规模生产。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种能够在LED芯片端直接设计图形，以能够大规模生产的图形化正装LED芯片及其制作方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种图形化正装LED芯片，包括外延片，所述外延片的中部刻蚀形成有图形显示区，所述外延片上设有分别位于所述图形显示区的上下两侧的N电极设置区，所述N电极设置区上设有与所述外延片的N型层连接的N型电极层，所述外延片上设有分别位于所述图形显示区的左右两侧的P电极设置区，所述P电极设置区上设有与所述外延片的P型层连接的P型电极层；所述图形显示区内设有多个台阶状发光单元，所有所述发光单元形成所需图形的形状，所述发光单元由下至上依次设置有衬底层、N型层、发光层、P型层、ITO层、绝缘保护层和P型电极层，所述发光单元的P型电极层穿过所述发光单元的绝缘保护层与所述发光单元的ITO层连接，所述发光单元的绝缘保护层向下延伸至所述图形显示区的N型层的表面，所述发光单元的P型电极层与所述P电极设置区的P型电极层通过导电线连接。

优选地，横向连续、竖向连续无间隔两个所述发光单元上的P型电极层连接。

优选地，非横向连续、非竖向连续及间隔两个所述发光单元上的P型电极层通过导电线连接。

优选地，所述发光单元上的P型电极层上设有开孔，所述开孔的尺寸小于所述发光单元上的ITO层的尺寸。

优选地，所述绝缘保护层为SiO

优选地，所述导电线为金线。

本发明还提供了一种图形化正装LED芯片的制作方法，包括以下步骤：

(1)选取并清洗外延片，在外延片上生长ITO层；

(2)根据芯片所需显示图形或文字，在ITO层进行第一次上光阻、曝光显影，通过刻蚀使外延片中部形成图形显示区，在所述图形显示区内设有多个台阶状发光单元，所有所述发光单元组成所需的图形或文字的形状，然后第一次去光阻；其中，所述发光单元包括由下至上设置的N型层、发光层、P型层和ITO层；

(3)对步骤(2)所得的外延片结构上沉积一层绝缘保护层；

(4)在所述绝缘保护层上进行第二次上光阻、曝光显影，在非发光单元区域上，刻蚀出位于所述图形显示区左右两侧的N电极设置区和位于图形显示区上下两侧的P电极设置区，所述N电极设置区裸露出N型层，所述P电极设置区裸露出P型层；然后第二次去光阻；

(5)步骤(4)所得的芯片结构上进行第三次上光阻、曝光显影，通过蒸镀电极，使所述N电极设置区上形成N型电极层，以及所述P电极设置区和发光单元的ITO层上形成P型电极层，横向连续、竖向连续无间隔的两个所述发光单元上的P型电极层连接，非横向连续、非竖向连续及间隔的两个所述发光单元上的P型电极层通过导电线连接；然后第三次去光阻；

(6)所述发光单元的P型电极层与所述P电极设置区的P型电极层通过导电线连接。

优选地，所述绝缘保护层为SiO

优选地，所述导电线为金线。

实施本发明提供的一种图形化正装LED芯片及其制作方法，与现有技术相比较，其有益效果在于：

本发明能够在LED芯片端直接设计图形，使用时使图形显示更直接直观，制作简单方便，且无需额外购置机台，能够实现大规模生产。

附图说明

图1为本发明实施例提供的图形化正装LED芯片的结构示意图；

图2为图形化正装LED芯片的剖视图；

图中所示：

1为外延片；11为图形显示区；12为发光单元；121为N型层；122为发光层；123为P型层；124为ITO层；125为发光单元的P型电极层；2为绝缘保护层；3为N型电极层；4为P电极设置区的P型电极层；5为导电线。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，应当理解的是，本发明中采用术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，应当理解的是，除非另有明确的规定和限定，本发明中采用术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1和图2所示，本发明的优选实施例，一种图形化正装LED芯片，包括外延片1，所述外延片1的中部刻蚀形成有图形显示区11，所述外延片1上设有分别位于所述图形显示区11的上下两侧的N电极设置区，所述N电极设置区上设有与所述外延片1的N型层121连接的N型电极层3，所述外延片1上设有分别位于所述图形显示区11的左右两侧的P电极设置区，所述P电极设置区上设有与所述外延片1的P型层123连接的P型电极层；所述图形显示区11内设有多个台阶状发光单元12，所有所述发光单元12形成所需图形的形状，所述发光单元12由下至上依次设置有衬底层、N型层121、发光层122、P型层123、ITO层124、绝缘保护层2和P型电极层，所述发光单元的P型电极层125穿过所述发光单元12的绝缘保护层2与所述发光单元12的ITO层124连接，所述发光单元12的绝缘保护层2向下延伸至所述图形显示区11的N型层121的表面，所述发光单元的P型电极层125向下延伸且围设发光单元12的外周，通过发光单元12上的P型电极层覆盖发光单元12的侧壁，阻挡侧向光发散，仅保留轴向出光口，得到轴向集中的光点，解决光斑问题，所述发光单元的P型电极层125与所述P电极设置区的P型电极层4通过导电线5连接。

示例性的，横向连续、竖向连续无间隔两个所述发光单元12上的P型电极层连接；非横向连续、非竖向连续及间隔两个所述发光单元12上的P型电极层通过导电线5连接，使发光单元的P型电极层125125之间导通。

示例性的，所述发光单元12上的P型电极层上设有开孔，所述开孔的尺寸小于所述发光单元12上的ITO层124的尺寸，实现强轴光，发光角度小，无光斑现象。

示例性的，所述绝缘保护层2为SiO

示例性的，所述导电线5为金线，保证导电性能好。

此外，本发明还提供了一种图形化正装LED芯片的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)选取并清洗外延片1，在外延片1上生长ITO层124；

(2)根据芯片所需显示图形或文字，在ITO层124进行第一次上光阻、曝光显影，通过刻蚀使外延片1中部形成图形显示区11，在所述图形显示区11内设有多个台阶状发光单元12，所有所述发光单元12组成所需的图形或文字的形状，然后第一次去光阻；其中，所述发光单元12包括由下至上设置的N型层121、发光层122、P型层123和ITO层124；

(3)对步骤(2)所得的外延片1结构上沉积一层绝缘保护层2；其中，所述绝缘保护层2为SiO

(4)在所述绝缘保护层2上进行第二次上光阻、曝光显影，在非发光单元12区域上，刻蚀出位于所述图形显示区11左右两侧的N电极设置区和位于图形显示区11上下两侧的P电极设置区，所述N电极设置区裸露出N型层121，所述P电极设置区裸露出P型层123；然后第二次去光阻；

(5)步骤(4)所得的芯片结构上进行第三次上光阻、曝光显影，通过蒸镀电极，使所述N电极设置区上形成N型电极层3，以及所述P电极设置区和发光单元12的ITO层124上形成P型电极层，横向连续、竖向连续无间隔的两个所述发光单元12上的P型电极层连接，非横向连续、非竖向连续及间隔的两个所述发光单元12上的P型电极层通过导电线5连接；然后第三次去光阻；其中，所述导电线5为金线；

(6)所述发光单元的P型电极层125与所述P电极设置区的P型电极层4通过导电线5连接；其中，所述导电线5为金线。

综上，本发明能够在LED芯片端直接设计图形，使用时使图形显示更直接直观，制作简单方便，且无需额外购置机台，能够实现大规模生产。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。