一种发光二极管芯片的制作方法_2

文档序号:8999061阅读:来源:国知局
[0041]在四个发光二极管单元2上同时覆盖一透明绝缘层6,透明绝缘层6还延伸至所有隔离区3并覆盖所有隔离区3 ;如此一来,透明绝缘层6上端面相对于基板I之一表面10的高度为一致,藉由透明绝缘层6达到平坦化。
[0042]在透明绝缘层6上端面对应第一型延伸电极4和/或第二型延伸电极5的位置,向下蚀刻形成多个通孔,在每个通孔中设置导电层形成多个导电通道61,于本实施例中,一部分导电通道61的下端接触第一型延伸电极4形成电连接,另一部分导电通道61下端接触第二型延伸电极5形成电连接;
[0043]在透明绝缘层6上端面设置第一型电极7、第二型电极8和多个电极连接层9,从图2可以看出,第一型电极7设置在透明绝缘层6上端面的右前侧,第二型电极8设置在透明绝缘层6上端面的两侧,第一型电极7和第二型电极8也可根据设计需要改变其位置。
[0044]第一型电极7具有一打线部7a及一由打线部7a所延伸出之延伸部7b,延伸部7b经一个导电通道61接触其下方发光二极管单元2上的第一型延伸电极4形成电连接;第二型电极8也具有一打线部8a及一由打线部8a所延伸出之延伸部8b,延伸部8b经一个导电通道61接触靠其下方发光二极管单元2上的第二型延伸电极5形成电连接。当然,第一型电极7和第二型电极8也可不具有延伸部7b和延伸部8b,直接通过导电通道61与第一型延伸电极4和第二型延伸电极5接触形成电连接,只要第一型电极7和第二型电极8的位置或体积改变即可直接通过导电通道61电连接第一型延伸电极4和第二型延伸电极5。
[0045]不同发光二极管单元2上的不同型延伸电极(即第一型延伸电极4和第二型延伸电极5)通过其上方对应的两个导电通道61和一个电极连接层9形成电连接,使四个发光二极管单元2电连接在一起,本实施例是相邻发光二极管单元2上的第一型延伸电极4和第二型延伸电极5通过两个导电通道61和一个电极连接层9形成电连接,且使四个发光二极管单元2形成串联关系,如图6所示的等效电路。
[0046]图4是图3的B处放大图,上述的透明绝缘层6分为三层结构,包括覆盖相邻发光二极管单元2侧壁之第一透明绝缘层62、覆盖第一透明绝缘层62且填满隔离区3之第二透明绝缘层63和同时覆盖第一透明绝缘层62、第二透明绝缘层63与多个发光二极管单元2表面之第三透明绝缘层64。
[0047]第一透明绝缘层62、第二透明绝缘层63及第三透明绝缘层64之材料可包含但不限于氧化铝(A1203)、氧化硅(Si02)、氮化铝(AlN)、氮化硅(SiNx)、二氧化钛(Ti02)、五氧化二钽(Tantalum Pentoxide, Ta205)等材料或其复合组合且第一透明绝缘层62优选厚度为0.1Mm -0.2Mm ;第二透明绝缘层63选用涂布玻璃(SOG; spin-on glass)构成;第三透明绝缘层64优选厚度为IMffl -2Mm,但第三透明绝缘层64之厚度并不限于此,其厚度可增加至大于10Mm,增厚的第三透明绝缘层64可拉开其上方的第一型电极7或第二型电极8与发光层22的距离,减少金属电极的挡光角度,增加由第三透明绝缘层64侧向出光的机率,进而对提高发光二极管芯片整体之出光效率。
[0048]图5是本实用新型第一种实施例的立体图,为了清楚绘示第一 /第二型延伸电极层,在本实用新型中各实施例的立体图皆隐藏透明绝缘层6。通过图5可以进一步看出,在第一型电极7和第二型电极8下面的发光二极管单元2上端面即电流扩展层24的上端面设有对应的反射层71、81,第一型电极7和第二型电极8和对应的反射层71、81之间为覆盖在反射层71、81上隐藏的透明绝缘层6 ;对应的反射层71与第一型电极7之打线部7a的投影面积大致相同,对应的反射层81投影面积和第二型电极8之打线部8a的投影面积大致相同,这样可以减少第一型电极7和第二型电极8对发光二极管芯片的阻挡,较好把发光层发出的光反射到外部,进一步提高亮度。
[0049]本实用新型一种发光二极管芯片的第二种实施方式如图7至图9所示,其与第一种实施方式不同的是,从图7和图9可以看出第一型电极7设置在透明绝缘层6上端面的右中部,第二型电极8设置在透明绝缘层6上端面的左中部;在每个发光二极管单元2上端面的中间暴露一部分第一型半导体层21,然后在这部分第一型半导体层21上端面设置一条第一型延伸电极4,在第一型延伸电极4的周边的电流扩展层24上端面设置四条第二型延伸电极5,四条第二型延伸电极5通过导电通道61和处于透明绝缘层6上端面的电极连接层9电连接在一起,第一型电极7之延伸部7b与其下的第一个发光二极管单元2上第一型延伸电极4通过导电通道61电连接,第二型电极8之延伸部8b与其下的第二个发光二极管单元2上四条第二型延伸电极5通过导电通道61电连接,其余发光二极管单元2上的一条第一型延伸电极4和相邻发光二级管单元上的四条第二型延伸电极5通过导电通道61和电极连接层9形成电连接。四个发光二极管单元2电连接成串联关系,也如图6所示等效电路连接关系。本实施例由于每个发光二极管单元2上设置四条第二型延伸电极5,使得发光二极管单元2内的电流分布更加均匀。
[0050]本实用新型一种发光二极管芯片的第三种实施方式如图10至图12所示,其与第二种实施方式不同的是,四个发光二极管单元2在基板I的上端面呈二维矩阵排列,四个发光二极管单元2电连接成串并联关系,第一型电极7之延伸部7b通过导电通道61同时与两个发光二极管单元2上的同型延伸电极(即第一型延伸电极4)接触形成电连接,第二型电极8之延伸部Sb通过导电通道61同时与两个发光二极管单元2上的同型延伸电极(即四条第二型延伸电极5)电连接,四个发光二极管单元2两两串联然后并联,如附图12所示的等效电路图。
[0051]本实用新型一种发光二极管芯片的第四种实施方式如图13至图15所示,其与第一种实施方式不同的是,基板I上分布有八个发光二极管单元2,发光二极管单元2通过隔离区3相隔离,八个发光二极管单元2电连接成交流型的发光二极管芯片,第一型电极7之延伸部7b通过导电通道61同时与一个发光二极管单元2上的第一型延伸电极4和另一发光二极管单元2上的第二型延伸电极5电连接,第二型电极8之延伸部8b通过导电通道61同时与一个发光二极管单元2上的第一型延伸电极4和另一发光二极管单元2上的第二型延伸电极5电连接,即第一型/第二型电极之延伸部可同时电连接不同发光二极管单元之不同型延伸电极,其等效电路图如图15所示,八个发光二极管单元2-1至2-8组成一个桥式整流电路,中间的桥臂上设置四个发光二极管单元2-1至2-4,周边的四个桥臂上各设置一个发光二极管单元2-5至2-8,桥式整流电路的两端分别连接交流源,在交流电源作用下,正半周有六个发光二极管单元2发光,负半周也有六个发光二极管单元2发光,这种结构的芯片就无需经过交流/直流(AC/DC)转换,可直接连接于交流电使用。
[0052]从以上四个实施例可以看出,本实用新型通过第一型延伸电极4、第二型延伸电极5,导电通道61、电极连接层9、第一型电极7、第二型电极8和透明绝缘层6可以把多个发光二极管单元2进行灵活电连接,以轻松实现一些复杂的混合连接;另一方面,第一型延伸电极4和第二型延伸电极5可以灵活设置数量、形状和位置,方便每个发光二极管单元2的电流扩散,可以灵活选择每个发光二极管单元2的电流注入点,使每个发光二极管单元2的电流分布更加均匀,提高每个发光二极管单元2的亮度和使用寿命。
[0053]在此,为了进一步说明本实用新型,本实用新型继续公开上述实施例的制造方法,其包括以下步骤:
[0054]步骤一、在基板I上表面依次外延生长第一型半导体层(N型半导体层)21、发光层22、第二型半导体层(P型半导体层)23 ;
[0055]步骤二、定义多个发光二极管单元2区域,然后自上而下蚀刻至生长基板1,形成隔离区3,经由多个隔离区3定义多个发光二极管单元2 ;
[0056]步骤三、定义每个发光二极管单元2第一型半导体层21的接触区域,然后自上而下蚀刻至第一型半导体层21使部分第一型半导体层21暴露在外;在每个发光二极管单元2的第二型半导体层23的上端面形成电流扩展层24 ;
[0057]步骤四、在每
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