[发明专利]一种多单元式的发光二极管及其制作方法

说明书

本发明提供了多单元式的发光二极管，包括基板，以及设置在基板同侧表面上的n个单元的外延叠层；所述外延叠层自下而上依次包括第二半导体层、发光层和第一半导体层；且每个单元皆包括露出第一半导体层表面的第一平台和露出第二半导体层表面的第二平台；透明导电层，形成于所述每个单元的第一平台之上；导电配线层，与所述第一半导体层形成电性连接；保护层，设置在所述导电配线层下方；所述保护层形成于每个单元的第一平台和第二平台之上，并分别在每个单元的透明导电层和第二平台之上设置至少一个以上的保护层通孔，露出所述每个单元的透明导电层和第二平台。

技术领域

本发明涉及一种发光装置，具体涉及一种多个单元的发光二极管及其制作方法。

背景技术

随着半导体技术的不断发展，LED芯片以节能、高亮、耐久性高、寿命长、轻巧等优势占据照明、显示两大领域的主导地位。高电压LED芯片解决多晶封装的可靠性问题，并减少电压转换的能源损失。高压(HV)LED芯片在芯片制作阶段，将外延层分割成大量高压LED芯片，而每个高压LED芯片内包含若干独立的芯粒单元，它们串联起来构成高压发光二极管。与传统LED相比，高电压LED减少了封装阶段焊线次数，其具有简单稳定的电路设计、较高的电压转换效率、较低的能源损耗等优点，凭借自由调节电压与电流并有效简化LED驱动电路设计及封装有效提升了光输出效率。

发光二极管具有寿命长、体积小、发热度小以及耗电量低等优点；多单元式的发光二极管则具备高功率、封装成本低、容易配合应用需求制成极小元件的优势，已被广泛地应用于家电产品以及家用照明光源。

如附图1～3中给出了现有的多单元串接式二极管元件；图1为现有的多单元式发光二极管的光罩图，图2现有的多单元式发光二极管俯视结构图，图3为图2沿A-A线剖开的侧面剖视图：包含一透明基板101、多个发光二极管单元11(包括11a和11b)以二维方向延伸，紧密排列形成于透明基板101上，每一个发光二极管单元的外延叠层包含一缓冲层111、第二半导体层112、一发光层113、以及第一半导体层114。通过部分刻蚀多个发光二极管单元外延叠层至第二半导体层112形成第二平台。由于基板101不导电，因此于多个发光二极管单元外延叠层之间由刻蚀形成沟槽至基板101露出，可使各光二极管单元11a与11b彼此绝缘。接着，再分别于相邻的发光二极管单元的第二平台122以及第一平台124上形成一导电配线层140，包含第一电极141、第二电极142、以及连接多个发光二极管单元11的连接电极144。如图2所示，第一电极141与第二电极142分别各自又包含第一焊盘12a和第一扩展条12b与第二焊盘13a和第二扩展条13b，分别形成于相邻发光二极管单元的透明导电层130与第二平台122之上，协助电流均匀分散流入外延叠层中。通过连接电极14，将第一发光二极管单元11a上的第二平台122以及第二发光二极管单元11b上的透明导电层130进行相连，使得多个发光二极管单元11之间形成串联或并联的电路连接。位于沟槽10的连接电极结构14下方，制作绝缘层120，作为相邻发光二极管单元11间的电性绝缘。绝缘层120通常配合导电配线层140的形状向外扩展3微米到15微米间，于一个多单元发光二极管上形成非连续面结构。该芯片制作工艺通常至少包括第二半导体层112刻蚀(MESA)露出第二平台122、绝缘沟槽10刻蚀露出基板110、制作电流阻挡层120、制作透明导电层130(例如ITO)、制作导电配线层140和制作保护层150六道工艺。

基于上述叙述，本发明在此基础上提供了一种多单元式的发光二极管及其制作方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种多单元式的发光二极管，通过在导电配线层之前做保护层，使得保护层一方面保护发光二极管不受破坏，另一方面又可直接作为电流阻挡层，用于各单元间连接条下方的电流隔离，以及抑制扩展条下方的电流过注入，增加透明导电层的电流扩散；通过在MESA光刻之前进行ISO光刻，使得MESA与ITO可以一道光刻完成，实现4道光刻完成高压产品，大幅降低生产成本，提高生产效率。

本发明采用以下技术方案解决上述技术问题的：

一种多单元式的发光二极管，包括：