[发明专利]交流发光二极管的制作工艺

说明书

技术领域

本发明涉及半导体发光器件的制造工艺，特别是一种交流发光二极管的制作工艺。

背景技术

发光二极管（英文为Light Emitting Diode，简称LED）是半导体二极管的一种，它能将电能转化为光能，发出黄、绿、蓝等各种颜色的可见光及红外和紫外不可见光，具有工作电压和电流低、可靠性高、寿命长且可方便调节发光亮度等优点。传统的LED芯片皆须以直流电(英文为Direct Current，简称DC)做为驱动，因此在使用一般交流电（英文为Alternating Current，简称AC）作为电源供应的同时，必须附带整流变压器将AC/DC转换，才能确保LED的正常运作。而应用上一直强调LED省电的特性，但在AC/DC转换的过程中，其实有高达15～30%的电力损耗，使用上依旧效率不高；因此，研发可直接用AC驱动的LED应运而生。

一般的AC LED芯片包括至少一组交流微型发光二极管阵列形成于一芯片上，且该交流微型发光二极管阵列至少包含两颗微型发光二极管相互电性连接，在施加交流电的情况下各微型发光二极管则依照电流连接的方式而交替发光。为了确保各微型发光二极管阵列依照不同电路设计而交替发光，必须使得彼此间的电性相互独立，为达到此目的必须将各微型发光二极管阵列相互间隔，常用的方法一般通过刻蚀沟槽到绝缘衬底上或者刻蚀到夹在微型发光二极管与导电或绝缘的衬底之间的绝缘层上，以去除导电材料，从而实现在各微型发光二极管阵列之间的凹部形成绝缘体。

中国发明专利（CN1819255B）公开的基于微型发光二极管的高压交直流指示灯，该发明提出基于“旋压”聚合物或沉积绝缘体的表面平面化的方法实现每个微型发光二极管之间的绝缘。但该方法在去除聚合物或绝缘体时，采用的深紫外线光刻法具有一定的局限性，它对聚合物或绝缘体的材料性质要求比较高，比如要求对可见光刻透明的聚合物或绝缘体方可被深紫外线光子作用而被显影剂腐蚀掉。

发明内容

本发明旨在提供一种交流发光二极管的制作工艺，用以改进目前AC LED芯片制程使用中制作绝缘体时采用先填充再蚀刻的工艺。本发明在制作微型发光二极管之间的绝缘体时，采用先填充绝缘材料再研磨，使得绝缘体的表面高度与微型发光二极管的表面高度一致，且同时实现微型发光二极管的表面粗化均匀，提升交流发光二极管的发光效率，提高交流发光二极管芯片的生产效率和产品良率。

为了达到上述目的，本发明提供一种交流发光二极管的制作工艺，具体包括以下制作工艺步骤：

1）提供一衬底；

2）形成N型氮化镓、发光区、P型氮化镓于衬底上；

3）形成导电层在P型氮化镓上，构成LED晶片；

4）通过光罩、蚀刻，在导电层的表面形成切割道，并从切割道切口蚀刻至衬底表面，使得各微型LED晶片相互隔开；

5）通过光罩、蚀刻，从导电层表面蚀刻至暴露出N型氮化镓台面；

6）在各微型LED晶片之间填充绝缘层并覆盖导电层表面，用于绝缘各微型LED晶片且保护导电层表面；

7）通过研磨工艺，使得绝缘层的表面高度与微型LED晶片的表面高度一致并且使得微型LED晶片的表面粗化均匀；

8）通过光罩、蚀刻，分别在导电层和N型氮化镓上制作P电极和N电极；

9）制作导电架桥，连接相邻的微型发光二极管表面的P电极和N电极且覆盖绝缘层，以使各微型发光二极管的发光层在施加交流电后，依该交流电正负半波交替发光。

上述衬底选用蓝宝石、碳化硅、硅、氧化锌、氮化镓或氮化铝。

上述绝缘层材料选自二氧化硅、氮化硅、聚酰亚胺、钛酸钡或前述的任意组合之一。

上述导电层材料选自Ni/Au合金、Ni/ITO合金、ITO或前述的任意组合之一。

上述导电架桥材料可选用选自Al、Au、Ni、Ti或前述的任意组合之一。

上述研磨工艺选用化学研磨、机械研磨或者化学机械研磨。

本发明在AC LED芯片制程使用中制作绝缘体时采用先填充绝缘材料再研磨的工艺，填充绝缘体用于绝缘各微型LED晶片且保护晶片表面，研磨工艺既可以使得绝缘体的表面高度与微型发光二极管的表面高度一致，又实现微型发光二极管的表面粗化均匀，提升AC LED芯片的取光效率，提高AC LED芯片的生产效率和产品良率。

附图说明

图1～图7是本发明实施例制作交流发光二极管的工艺流程示意剖面图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

采用如下工艺步骤制作本发明交流发光二极管。