近日，國星光電表示，其Mini LED芯片已具備量產能力，公司將根據市場情況實施擴產計劃。國星光電積極與國際知名顯示廠商聯手合作，已成為某國際大廠進入Mini LED超高清顯示領域首個認證通過的供應商。
Mini LED指大小為50～200μm的LED，又稱為次毫米發光二極管。Mini LED是近年來LED技術發展的主力，被廣泛地應用到背光、VR屏幕、手機顯示屏小型顯示屏等領域。然而，由于其發光角小，使其難以應用在較大規格的屏幕上。
為此，國星光電于2020年5月15日申請了一項名為“大發光角度倒裝Mini-LED芯片及其制備方法”的發明專利（申請號: 202010413988.X）,申請人為佛山市國星半導體技術有限公司。
圖1 大發光角度倒裝Mini-LED芯片結構示意圖
圖1為大發光角度倒裝Mini-LED芯片結構示意圖，包括倒裝LED芯片本體1和折射層2。其中，倒裝LED芯片本體1又包括襯底11和發光結構，發光結構位于襯底11正面，折射層2位于襯底11背面。折射層2由多個棱臺21和/或多個錐臺22組成，棱臺21、錐臺22的底面與襯底11連接。發光結構產生的光線從襯底11射出后，經由棱臺21/錐臺22的側面和頂面射出。這種棱臺/錐臺結構，使原先由襯底平坦背面射出的光線變為從棱臺/錐臺側面和頂面射出，有效拓寬了Mini-LED芯片的發光角度。
以折射層2由多個棱臺21組成為例。棱臺21由干法刻蝕工藝或濕法刻蝕工藝形成，多個棱臺21間距均勻分布，相鄰棱臺間的距離為0.5～2μm。棱臺21的形狀一般為四棱臺或六棱臺，其形狀與襯底11的材質以及刻蝕工藝有關，當采用藍寶石襯底時，經過濕法蝕刻后形成六棱臺；當采用硅襯底時，經過濕法蝕刻后，形成四棱臺。一般優選六棱臺，這種棱臺側面個數多，有利于拓寬Mini-LED的發光角度。
當棱臺21的寬度＞10μm時，棱臺數目較少，無法有效提升發光角度；寬度＜3μm時，刻蝕工藝難度高。因此棱臺21的寬度一般為3～10μm，優選為5～8μm。其中當棱臺21底面的邊數≤4條時，棱臺21的寬度是最長邊的寬度；底面的邊數≥5條時，其寬度是距離最遠的兩個端點之間線段的寬度。當棱臺21的高度＞2μm時，棱臺21底角過大，無法有效提升發光角度,高度＜0 .5μm時，棱臺底角過小，光線由于無法折射通過棱臺側面而被全反射，即無法起到提升發光角度的作用，因此棱臺21的高度為0 .5～2μm
為了進一步提升倒裝Mini-LED芯片的發光角度，在折射層2的上方還設有遮擋層。遮擋層位于棱臺21/錐臺22的頂面，可有效防止光線從棱臺21和/或錐臺22的頂面射出，保證光線僅從棱臺21和/或錐臺22的側面射出，有效提升Mini-LED芯片發光角度。
簡而言之，國星光電的Mini-LED芯片專利，通過棱臺結構設計，可有效提升Mini-LED的發光角度，進而使得Mini-LED在大規格的屏幕上有著廣泛應用。
國星半導體是國星光電的控股子公司，致力于研發、生產可用于照明、顯示、背光的氮化鎵基LED芯片。國星掌握了先進的LED外延材料和芯片的制造技術，其產品性能指標已達到國內先進水平。展望未來，國星半導體將繼續研發創新，致力于成為LED芯片制造領先者。
