[发明专利]晶圆级发光二极管阵列

说明书

公开了一种晶圆级发光二极管阵列以及一种用于制造该晶圆级发光二极管阵列的方法。该发光二极管阵列包括：生长基板；多个发光二极管，排列在基板上，其中，多个发光二极管中的每个发光二极管包括第一半导体层、有源层、第二半导体层；以及多个上电极，排列在多个发光二极管上并且由彼此相同的材料形成，其中，多个上电极电连接到对应的发光二极管的第一半导体层。另外，至少一个上电极电连接到与其相邻的发光二极管的第二半导体层，并且另一个上电极同与其相邻的发光二极管的第二半导体层绝缘。因此，提供了一种能够在高电压下运作并具有简化的制造工艺的发光二极管阵列。

本申请是申请日为2013年8月6日、申请号为201380042047.8、题为“晶圆级发光二极管阵列及其制造方法”的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种发光二极管阵列以及形成该发光二极管阵列的方法，更具体地，涉及一种具有通过布线连接并且形成为倒装芯片型的多个发光二极管的发光二极管阵列。

背景技术

发光二极管是这样一种器件，即，当通过其阳极端子和阴极端子对其施加导通电压或更大的电压时执行发光操作。通常，用于使发光二极管发光的导通电压具有比通用电源的电压低得多的值。因此，发光二极管存在这样的缺点，即，其不能在110V或220V的通用AC电源下直接使用。使用通用AC电源操作发光二极管需要电压转换器，以降低提供的AC电压。因此，应该提供用于发光二极管的驱动电路，这成为导致包括发光二极管的照明设备的制造成本增加的一个因素。由于应该提供独立的驱动电路，因此照明设备的体积增大并且产生不必要的热量。另外，存在诸如对所供电来说提高功率因数的问题。

为了在不包括独立的电压转换方式的状态下使用通用AC电源，已经提出通过将多个发光二极管芯片彼此串联连接来构造阵列的方法。为了将发光二极管实施为阵列，应该将发光二极管芯片形成为单个封装件。因此，需要基板分离工艺、用于分离的发光二极管芯片的封装工艺等，另外需要在阵列基板上布置封装件的安装工艺和用于在封装件的电极之间形成布线的布线工艺。因此，存在用于构造阵列的处理时间增多并且阵列的制造成本增加的问题。

此外，引线键合被用于形成阵列的布线工艺，并且在阵列的整个表面上另外形成用于保护键合线的模制层。因此，存在因另外需要形成模制层的模制工艺而导致工艺复杂度增大的问题。具体地，在应用具有横向结构的芯片类型的情况下，发光二极管芯片的发光性能降低，并且发光二极管的品质由于热的产生而劣化。

为了解决上述问题，已经提出将包括多个发光二极管芯片的阵列制造为单个封装件的发光二极管芯片阵列。

在第2007-0035745号韩国专利公开公布中，多个横向型发光二极管芯片在单个基板上通过使用空气桥工艺形成的金属布线来电连接。根据该公开公布，优点在于对于每个单独的芯片来说不需要单独的封装工艺，并且在晶圆级上形成阵列。然而，空气桥连接结构使耐久性变弱，并且横向型导致发光性能或散热性能劣化的问题。

在第6,573,537号美国专利中，多个倒装芯片型发光二极管形成在单个基板上。然而，每个发光二极管的n电极和p电极在n电极和p电极彼此分离的状态下暴露于外部。因此，为了使用单个电源，应该增加将多个电极彼此连接的布线工艺。为此，在美国专利中使用了次安装基板。即，倒装芯片型发光二极管应该安装在用于电极之间的布线的单独的次安装基板上。用于与另一基板电连接的至少两个电极应该形成在次安装基板的背表面上。在美国专利中，由于使用倒装芯片型发光二极管，因此具有提高发光性能和散热性能的优点。相反，次安装基板的使用导致制造成本的增加和最终产品的厚度的增大。另外，还存在需要用于次安装基板的附加的布线工艺以及在新基板上安装次安装基板的附加工艺的缺点。