一种led芯片及其制作方法及led显示装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体器件制作工艺技术领域，更具体地说，涉及一种LED芯片及其封装方法及LED显示装置。
【背景技术】
[0002]发光二极管(Light Emitting D1de,简称LED)器件是一种可将电能转换为光能的能量转换器件，具有工作电压低、耗电量少、性能稳定、寿命长、抗冲击、耐震动性强、重量轻、体积小、成本低、发光响应快等优点。随着技术的日渐成熟，LED被广泛的用于照明、显示器背光模组以及信号指示灯等诸多领域。
[0003]出光效率是衡量LED芯片的一个重要参数，常用的LED芯片一般是正装LED芯片，其LED器件的P电极和N电极和发光区设置在同一侧，发光区射出的光部分被电极和电极的键合引线吸收或是遮挡，从而降低了 LED芯片的光出射效率。如何提高LED芯片的出光效率是LED芯片制备行业一个亟待解决的问题。
【发明内容】
[0004]为解决上述技术问题，本发明提供一种LED芯片及其制作方法及LED显示装置，以提高LED芯片的出光效率。
[0005]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案:
[0006]一种LED芯片，该LED芯片包括:
[0007]透明衬底；
[0008]设置在所述衬底一表面的N型半导体层，所述N型半导体层背离所述透明衬底的表面包括:第一区域以及第二区域；
[0009]设置在所述第一区域的负极，所述负极与所述第一区域之间设置有第一反射层；
[0010]设置在所述第二区域的多量子阱有源层与P型半导体层，所述多量子阱有源层位于所述N型半导体层与所述P型半导体层之间；
[0011]设置在所述P型半导体层背离所述多量子阱有源层的表面的正极，所述正极与所述P型半导体层之间设置有第二反射层，所述第二反射层与所述第一反射层绝缘。
[0012]优选的，在上述LED芯片中，所述负极背离所述透明衬底的表面与所述正极背离所述透明衬底的表面处于同一平面。
[0013]优选的，在上述LED芯片中，还包括:
[0014]覆盖在所述正极背离所述透明衬底的表面与所述负极背离所述透明衬底的表面的绝缘层。
[0015]优选的，在上述LED芯片中，所述衬底为蓝宝石衬底。
[0016]优选的，在上述LED芯片中，所述负极与所述正极为银电极、或镍金合金电极。
[0017]优选的，在上述LED芯片中，所述负极与所述第一反射层相对的表面大于所述第一反射层与所述负极相对的表面，所述正极与所述第二反射层相对的表面大于所述第二反射层与所述正极相对的表面。
[0018]优选的，在上述LED芯片中，所述第一反射层以及所述第二反射层为二氧化硅层或二氧化钛层。
[0019]本发明还提供了一种LED显示装置，该LED显示装置包括:
[0020]基板；
[0021]固定在所述基板上的多个互联的LED芯片；
[0022]其中，所述LED芯片为上述任一种实施方式所述的LED芯片；所述LED芯片的衬底背离所述基板设置。
[0023]优选的，在上述LED显示装置中，所述LED芯片相互串联或相互并联。
[0024]优选的，在上述LED显示装置中，所述LED芯片之间通过焊线互联。
[0025]优选的，在上述LED显示装置中，所述焊线为金线。
[0026]本发明还提供了一种LED芯片的制作方法，该制作方法包括:
[0027]提供一透明衬底；
[0028]在所述透明衬底一表面形成N型半导体层，所述N型半导体层背离所述透明衬底的表面包括:第一区域以及第二区域；
[0029]在所述第二区域形成多量子阱有源层与P型半导体层，所述多量子阱有源层位于所述第二区域与所述P型半导体层之间；
[0030]形成位于所述第一区域的第一反射层以及位于所述P型半导体层背离所述多量子阱有源层的表面的第二反射层，所述第一反射层与所述第二反射层绝缘；
[0031]形成负极以及正极，其中，所述负极位于所述第一反射层背离所述N型半导体层的表面，所述正极位于所述第二反射层背离所述P型半导体层的表面。
[0032]优选的，在上述制作方法中，所述多量子阱有源层与P型半导体层的形成过程包括:
[0033]形成覆盖所述N型半导体层背离所述透明衬底的表面的多量子有源层；
[0034]形成覆盖所述多量子有源层背离所述N型半导体层的表面的P型半导体层；
[0035]刻蚀去除与所述第一区域相对的多量子有源层以及P型半导体层。
[0036]优选的，在上述制作方法中，所述第一反射层以及第二反射层的形成过程包括:
[0037]形成一反射介质层，所述介质层覆盖所述P型半导体层背离所述多量子阱有源层的表面与所述第一区域；
[0038]对所述介质层进行刻蚀，使得与所述第一区域相对的介质层和与所述第二区域相对的介质层绝缘，进而形成所述第一反射层以及所述第二反射层。
[0039]优选的，在上述制作方法中，所述正极与所述负极的形成过程包括:
[0040]在所述第一反射层背离所述N型半导体层的表面贴合设定厚度的负极金属层作为所述负极，在所述第二反射层背离所述P型半导体层的表面贴合设定厚度的正极金属层作为所述正极；
[0041]其中，所述负极背离所述透明衬底的表面与所述正极背离所述透明衬底的表面处于同一平面；所述正极与所述负极绝缘。
[0042]优选的，在上述制作方法中，所述正极与所述负极的形成过程包括:
[0043]形成金属层，所述金属层覆盖所述第一反射层背离所述N型半导体层的表面以及所述第二反射层背离所述P型半导体层的表面；
[0044]对所述金属层进行刻蚀，形成与所述第一反射层相对的负极以及与所述第二反射层相对的正极；
[0045]其中，所述负极背离所述透明沉底的表面与所述正极背离所述透明沉底的表面处于同一平面；所述正极与所述负极绝缘。
[0046]优选的，在上述制作方法中，还包括:
[0047]形成覆盖在所述正极背离所述透明衬底的表面与所述负极背离所述透明衬底的表面的绝缘层。
[0048]从上述技术方案可以看出，本发明所提供的本发明提供的LED芯片采用倒装的LED结构，设置N型半导体层位于透明衬底与P型半导体层之间，出射光是由P型半导体层指向N型半导体层，经由所述透明衬底出射，将负极以及正极设置在背光面，避免了正极、负极以及正负极的键合引线对光线的遮挡以及吸收，从而提高了出光效率。同时，通过设置所述第一反射层以及第二反射层，进一步提高了由所述透明衬底出射光的出射效率。本发明提供的LED显示装置包括上述LED芯片，因此具有较高的光出射效率。本发明提供的LED芯片的制作方法可以用于制作上述具有高光出射效率的LED芯片。
【附图说明】
[0049]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0050]图1为本发明实施例提供一种LED芯片的结构示意图；
[0051]图2为本发明实施例提供一种LED显示装置的结构示意图；
[0052]图3-图8为本发明实施例提供的一种LED芯片制作方法的流程示意图。
【具体实施方式】
[0053]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0054]实施例一
[0055]本实施例提供了一种LED芯片，参考图1，所述LED芯片包括:
[0056]透明衬底I ;
[0057]设置在所述衬底I 一表面的N型半导体层2，所述N型半导体层2背离所述透明衬底I的表面包括:第一区域以及第二区域；
[0058]设置在所述第一区域的负极3，所述负极3与所述第一区域之间设置有第一反射层4;
[0059]设置在所述第二区域的多量子阱有源层5与P型半导体层6，所述多量子阱有源层5位于所述N型半导体层2与所述P型半导体层6之间；
[0060]设置在所述P型半导体层6背离所述多量子阱有源层5的表面的正极7，所述正极7与所述P型半导体层6之间设置有第二反射层8，所述第二反射层8与所述第一反射层绝缘4。
[0061]为了降低LED芯片封装为LED显示装置时，LED芯片与基板之间的接触应力，设置负极3背离所述透明衬底I的表面与所述正极7背离所述透明衬底I的表面处于同一平面。
[0062]所述LED芯片还设置有绝缘层9，所述绝缘层9覆盖在所述正极7背离所述透明衬底I的表面与所述负极3背离所述透明衬底I的表面。设置所述绝缘层9，在对所述LED芯片进行封装形成LED显示装置时，可以将所述LED芯片直接固定在金属基板上，一方面，以增加散热，另一方面，LED芯片之间可以通过焊线互联，可以使用现有的固晶焊线设备进行LED芯片之间的互联，不改变封装工艺。且固晶焊线设备工艺成熟，能够保证LED芯片封装的良率较高。
[0063]在本实施例所述LED芯片中，采用蓝宝石衬底，蓝宝石材料具有较高的透光性以及导热系数，能够保证LED器件具有较高的出光效率以及较好的散热效率；采用导电性能较好的银电极、或镍金合金电极制备所述正极与负极，以提高出光效率。
[0064]为了降低焊线焊接时的焊接电阻以提高光的产生率，设置所述负极3与所述第一反射层4相对的表面大于所述第一反射层4与所述负极3相对的表面，所述正极7与所述第二反射层8相对的表面大于所述第二反射层8与所述正极7相对的表面。其中，所述第一反射层4以及第二反射层8可以为二氧化硅层或二氧化钛层。
[0065]本实施例所述LED芯片采用倒装的LED结构，设置N型半导体层位于透明衬底与P型半导体层之间，出射光是由P型半导体层指向N型半导体层，经由所述透明衬底出射，将负极以及正极设置在背光面，避免了正极、负极以及正负极的键合引线对光线的遮挡以及吸收，从而提闻了出光效率。
[0066]同时，通过设置所述第一反射层以及第二反射层，使得向下出射的光线经过所述第一反射层以及所述第二反射层的反射可以经过所述透明衬底向上出射，进一步提高了由所述透明衬底出射光的出射效率。<