[发明专利]具有多个发光单元的发光二极管及其制造方法

说明书

技术领域

本公开涉及一种发光二极管及其制造方法。更具体地说，本公开涉及一 种包括多个发光单元、将发光单元彼此连接的导线以及用于保护发光单元和 导线的介电层的发光二极管及其制造方法。

背景技术

自从开发出了GaN-基蓝色发光二极管以来，已经采取各种试验来提高发 光二极管的发光效率，并且为许多应用提出了各种结构上的改进。GaN-基蓝 色发光二极管或UV发光二极管被广泛地用于应用中，例如用于自然色LED 装置、LED交通信号板、白色LED等，并且GaN-基蓝色发光二极管或UV 发光二极管被期望在产生光的领域中取代白色荧光灯。

发光二极管通常通过施加正向电流并且需要供应直流电来发光。考虑到 通过正向电流操作的发光二极管的特性，已经开发并生产了一些包括多个发 光单元的发光二极管，所述多个发光单元彼此反向并联连接或者通过交流电 源利用桥式整流器来操作。另外，已经开发了这样的一些发光二极管：所述 发光二极管包括多个形成在单个基底上并彼此串并联连接的多个发光单元， 以通过高压直流电源发射输出高且效率高的光。在这些发光二极管中，在单 个基底上形成多个发光单元，并且所述多个发光单元通过导线彼此连接，以 利用交流或直流电源发射输出高且效率高的光。

在Sakai等的题为“light-emitting device having light-emitting elements” 的第WO 2004/023568A1号专利申请中公开了包括连接到高压交流或直流电 源的多个发光单元的发光二极管的一个示例。

通过桥接导线将发光单元彼此连接，从而提供可通过交流或直流电源操 作的发光二极管。

然而，发光单元之间的通过桥接导线的互连可能会导致导线的可靠性劣 化，即，由于外部碰撞或湿气导致的诸如导线断路或导线电阻增大的问题。 为了防止这样的问题，采用了基于阶梯覆盖工艺(stet-cover step)的导线连接技 术。阶梯覆盖工艺指的是在覆盖发光单元的介电层上形成导线的工艺。这样， 由于导线位于介电层上，所以导线比桥接导线更稳固。

然而，通过阶梯覆盖工艺形成的导线也暴露到外部，并且也会由于湿气 或外部碰撞而断开。具有多个发光单元的发光二极管包括多条导线，如果导 线中的任意一条断开，发光二极管就不能操作。此外，由于发光二极管中使 用多条导线，所以湿气容易沿导线进入发光单元中，从而使发光单元的发光 效率劣化。

另一方面，当发光二极管被用于实际应用(例如普通照明等)时，需要通 过利用荧光材料将UV或蓝光转换为波长更长的光，来实现诸如白光的各种 颜色。传统上，这些荧光材料包含在以封装件的形式覆盖发射短波长的光的 发光二极管的环氧树脂中。对于这种白色发光二极管，在封装工艺过程中形 成包含荧光材料的颜色转换材料层，封装工艺独立于制造发光二极管芯片的 工艺，使得封装工艺变得复杂，从而导致封装工艺的废品率高。在封装工艺 过程中出现的废品比制造发光二极管芯片的工艺过程中出现的废品造成更显 著的经济损失。

发明内容

本公开致力于解决相关领域中的上述和其它问题，本公开的一方面在于 提供一种发光二极管及其制造方法，所述发光二极管能够防止导线断路、提 高导线对由湿气侵入或外部碰撞导致的发光单元的性能劣化的抵抗力。

本公开的另一方面提供一种发光二极管及其制造方法，所述发光二极管 包括介电层以保护导线和发光单元，并且具有增强了的介电层和其上形成有 介电层的下层之间的结合力。

本公开的又一方面提供一种发光二极管及其制造方法，所述有机发光二 极管包括荧光材料，所述荧光材料转换处于芯片级的发光单元发射的光的波 长。

根据本发明的一方面，一种发光二极管包括：多个发光单元，在单个基 底上彼此分开，每个发光单元包括下半导体层、上半导体层和有源层，上半 导体层位于下半导体层的一个区域上方，有源层设置在上半导体层和下半导 体层之间；第一介电层，覆盖发光单元的整个表面，并具有形成在下半导体 层的其它区域上的开口和形成在上半导体层上的开口；导线，形成在第一介 电层上，并通过开口将相邻的发光单元彼此电连接；第二介电层，覆盖第一 介电层和导线。这里，第一介电层和第二介电层由相同材料形成，并且第一 介电层比第二介电层厚。