专利名称：用于led的分流层布置的制作方法
技术领域：
本发明涉及发光二极管(LED)，具体而言，涉及发光表面LED管芯上的图案化金属层，其改善电流分布而不增加光遮挡。
背景技术：
现有技术的
图1是LED管芯10的由顶向下视图，图2是沿图1的线2-2的LED 10的简化截面图。在该范例中，LED管芯10是基于GaN的，且移除了其生长衬底。该结构是公知的。通常将底部金属阳极电极12直接接合到基台焊盘或电路板上。电极12上方的金属反射器14向上反射光。LED的外延生长半导体层包括第一 P型层16、P型包覆层18、有源层20、n型包覆层22、第一 η型层24和第二 η型层26。在包覆层和金属接触之间充当界面的各种P和η型层可以具有不同的掺杂量和不同成分，以实现不同功能，例如晶格匹配和电流扩展。可以由很多其他层。半导体层是透明的。透明电流扩展层28形成于第二 η型层26上方，金属阴极电极30电连接到电流扩展层28的边缘。线(未示出)接合到阴极电极30。选择电流扩展层材料以实现低的光损耗、低电阻率和良好的电接触。用于电流扩展层28的适当材料包括氧化铟锡、氧化锌或其他透明导电氧化物。电流扩展层28仅有几微米厚，因此具有低的垂直电阻和高得多的横向电阻。重要的是，P型包覆层18和η型包覆层22上方的电流分布相当均匀，以在整个有源层20上实现均匀的光产生。为了补偿电流 扩展层28较高的横向电阻，对低电阻金属分流层32进行构图，以在整个电流扩展层28上延伸然而仅遮挡少量的光。在使电流拥挤最小化和光遮挡最小化之间有一种折衷关系。图1中 所示的分流图案是典型的，金属汇流条沿着管芯10的周边，垂直金属汇流条连接它们。这些分流条形成得非常窄，以使光遮挡最小化。图2利用粗箭头36示出了流经LED管芯10的电流，利用细箭头38示出了一些光子轨迹。还示出了简化的发射光图案39。使LED管芯10的顶表面粗糙化以增加光提取。常规分流设计的一个问题是，细的分流条在条和电流扩展层28的界面处呈现出接触电阻，其中接触电阻直接与条的宽度相关。对于如图1所示以汇流条为特征的图案化分流层特例，可以将三个内部交叉汇流条之一的接触电阻表达为:
权利要求
1.一种发光二极管(LED)装置，包括: 具有顶表面的LED管芯，包括电流扩展层；以及 所述顶表面上的金属电极图案，用于通过所述LED传导电流以激励所述LED，所述电极图案包括: 所述顶表面上方的多个金属接触，其宽度介于接触的传输长度‘的大约2和10倍之间，其中所述传输长度定义为
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述顶表面上方的多个金属接触的宽度介于所述接触的传输长度if的大约2倍和5倍之间。
3.根据权利要求1所述的装置，其中所述接触的总面积小于所述LED管芯发光表面的2%。
4.根据权利要 求1所述的装置，其中所述接触的总面积小于所述LED管芯发光表面的5% ο
5.根据权利要求1所述的装置，其中所述接触的总面积小于所述LED管芯发光表面的10%。
6.根据权利要求1所述的装置，其中所述接触是基本圆形的，所述宽度是接触的直径。
7.根据权利要求1所述的装置，其中所述接触是多边形。
8.根据权利要求1所述的装置，还包括通过金属连接器中的至少一个连接到所述接触的丝焊电极。
9.根据权利要求8所述的装置，其中所述金属连接器形成平行和垂直连接器的栅格。
10.根据权利要求8所述的装置，其中所述金属连接器从所述丝焊电极沿径向延伸。
11.根据权利要求8所述的装置，其中随着所述接触距所述丝焊电极越来越远，至少一些所述接触的尺寸增大。
12.根据权利要求8所述的装置，其中随着所述接触距所述丝焊电极越来越远，所述接触的密度增大。
13.根据权利要求8所述的装置，还包括所述丝焊电极和所述电流扩展层之间的电介质层，以减小所述丝焊电极和所述电流扩展层之间的电流密度。
14.根据权利要求13所述的装置，其中所述丝焊电极在所述电介质层周围距离Wx处在所述电介质层边缘上方延伸，其中0.5Lt〈Wx〈Lt。
15.根据权利要求8所述的装置，还包括在一定距离处环绕所述丝焊电极的同心分流环，以减小所述丝焊电极下方和其周边附近的电流拥挤，其中在所述分流环和所述丝焊电极之间没有金属接触。
16.根据权利要求15所述的装置，其中所述分流环的宽度介于0.1Lt和Lt之间，且其中所述分流环的直径比所述丝焊电极的直径至少大20%。
17.根据权利要求1所述的装置，还包括所述LED管芯顶表面周边附近的金属分流器，所述分流器具有沿所述管芯边缘的第一宽度和所述管芯角处的更窄宽度，用于减小所述管芯角处的电流密度。
18.根据权利要求17所述的装置，其中所述分流器沿所述管芯边缘的第一宽度大于Lt，所述分流器在 所述管芯角处的更窄宽度小于0.1Lt,用于减小所述管芯角处的电流密度。
全文摘要
LED管芯表面上的分流图案包括宽度约为2Lt-5Lt的金属点阵列(其中Lt为传输长度)，以免遮挡大量的光，但仍然具有与半导体电流扩展层的低接触电阻。对于大于2Lt的宽度，接触电阻未显著减小。每个点代表电流注入区域。对于最小2Lt的宽度和每mm250个正方形点，LED管芯的顶表面区域将有其表面的大约1%被点覆盖。为了让电流在LED的顶表面上均匀分布，点与非常薄的金属连接器栅格连接，金属连接器的宽度远小于2Lt。在一个实施例中，在LED顶表面中央附近形成丝焊电极，以生成更均匀的电流分布。
文档编号H01L33/38GK103201859SQ201180039384
公开日2013年7月10日 申请日期2011年7月25日 优先权日2010年8月10日
发明者T.洛佩滋, R.I.阿达滋 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司