[发明专利]一种发光二极管芯片、发光装置及显示装置

说明书

本发明提供一种发光二极管芯片，包括外延结构、绝缘层和金属电极，其中外延结构上具有第一电极，第一电极上具有绝缘层；绝缘层上具有第二电极；绝缘层上具有导电通孔结构；导电通孔具有相对的上开口和下开口，导电通孔的下开口位于第一电极的上表面上，在导电通孔另一侧的上开口处具有第二电极；第二电极填充导电通孔电连接第一电极。本发明通过限定导电通孔上开口至少一个边缘端点在水平面的垂直投影点分布在第一电极的上表面在水平面的垂直投影线段外，避免传统结构的芯片中导电通孔纵向剖面的侧壁与电极接触处存在较多的凸点，解决因这些凸点容易导致电极镀膜时，在局部凸点上方覆盖性较差容易形成膜层局部断裂或者不连续的问题。

技术领域

本发明涉及半导体照明领域，特别涉及一种发光二极管芯片、发光装置及显示装置。

背景技术

为了避免正装LED芯片中因电极挤占发光面积从而影响发光效率，芯片研发人员设计了倒装结构的芯片，即把正装芯片倒置，使发光层激发出的光从芯片的背面即从透明的衬底发出。为了提高光的取出效率，目前的倒装LED芯片，通常在外延面形成反射层，可将外延层的光反射到衬底并射出，反射层的材料可以是反射率较高的金属如银(Ag)、铝(Al)等，或者是由分布式布拉格反射镜(Distributed Bragg Reflection，简称为DBR) 形成的非金属反射层，或者是DBR和金属材料的组合。DBR是由交替电介质层形成的周期性层状结构，可用于实现一定频率范围内的近全反射，其一般位于发光二极管芯片有源层和衬底之间，能够将射向衬底的光利用布拉格反射原理反射上表面。

现有一种LED倒装芯片，如图1a～1b所示，包括N型半导体层10、发光层20和P 型半导体层30，在P型半导体层30和N型半导体层10分别具有欧姆接触的P型第一电极31和N型第一电极11，在上面还沉积有DBR层40，再在DBR层40上分别刻蚀出一个或多个P型导电通孔401和N型导电通孔402。P型第二电极32填充P型导电通孔401 电连接P型第一电极31；N型第二电极12填充N型导电通孔402电连接N型第一电极 11。

由于该导电通孔(401、402)为刻蚀形成，其工艺限定了其结构的特点是在芯片纵向剖面上，导电通孔的上开口宽度不小于下开口宽度，并且DBR的厚度通常较厚。该种芯片若导电通孔结构设计不当，则在蒸镀第二P型或者第二N型电极膜层时，会影响DBR 的通孔侧壁上以及DBR通孔侧壁与DBR上表面连接位置上的第二P型或者第二N型电极膜层连续性覆盖情况。如图1b所示，在DBR的P型导电通孔401的上开口与P型第二电极32的接触凸点A_P和B_P处容易导致P型第二电极32膜层出现膜层不连续断裂的现象。同样的问题，也存在DBR的N型导电通孔402的上开口与N型第二电极12的接触凸点 A_N和B_N处。实际上，在凸点E_P、F_P、E_N、F_N均存在类似问题，若膜层不连续情况发生时会直接导致芯片可靠性降低。

发明内容

为解决上述芯片结构中存在的电极膜层不连续、致密性低的问题，本发明提供一种发光二极管芯片，包括外延结构、绝缘层和金属电极，所述外延结构包括第一导电类型半导体层、发光层和第二导电类型半导体层，其中，

所述外延结构上具有第一电极，第一电极上具有所述绝缘层；所述绝缘层上具有第二电极；

所述绝缘层上具有导电通孔结构；所述导电通孔具有相对的上开口和下开口，所述导电通孔的下开口位于所述第一电极的上表面上，在所述导电通孔另一侧的上开口处具有第二电极；所述第二电极同时填充所述导电通孔电连接所述第一电极；

所述导电通孔上开口至少一个边缘端点在水平面的垂直投影点分布在所述第一电极的上表面在水平面的垂直投影线段外。

在上述技术方案的基础上，进一步地，所述第一电极的上表面的宽度大于绝缘层导电通孔的下开口的宽度。