高压发光二极管及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种高压发光二极管及其制造方法，其于基板上具有多个相互串联、并联或串并联的发光二极管晶粒，其中部分发光二极管晶粒的第一半导体层的侧面与基板的侧面切齐，使发光二极管晶粒与基板的边缘之间不保留暴露基板的空间，从而致使基板被发光二极管晶粒的覆盖比例增加，即让单位面积内的发光面积增大，提升了高压发光二极管的出光效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种发光二极管及其制造方法，尤其涉及一种通过结构上提升出光面积比例而增加出光效率的高压发光二极管及其制造方法。
技术介绍
发光二极管(Light Emitting Diode，LED)是一种半导体材料制成的固态发光组件，近年来由于技术的进步及节能风潮的需求，发光二极管的应用范围越来越广。而随着发光二极管应用的升级，其开发方向也朝着更大功率及更高亮度发展。在不同类型的发光二极管当中，高压发光二极管的效率优于一般传统低压发光二极管，主要可归因为小电流、多晶粒的设计能均匀地将电流扩散开来，进而提升光萃取效率。在现有的高压发光二极管结构中，于基板上承载多个相互串联之发光二极管晶粒，且任一发光二极管晶粒的周边都存在电性隔离区域而各自独立，独立体之间仅通过金线作电性连接。这些电性隔离区域的面积与高压发光二极管的出光效率息息相关，因为越多的电性隔离区域的面积就意味着有效发光区域越少，故现有技术乃通过高深宽比的制程技术，缩小制程线宽以增加发光效率。
技术实现思路
本专利技术的主要目的，提供一种高压发光二极管，于基板上承载有多个发光二极管晶粒，并且位于周边的发光二极管晶粒的侧面与基板的侧面切齐，仅保留任意两个相邻发光二极管晶粒之间存在电性隔离区域，并且于电性隔离区域使基板的表面暴露；换言之，在高压发光二极管的单位面积中，基板暴露的比例减少，而基板被发光二极管晶粒的覆盖比例增加，使单位面积内的发光面积增大，因此提升了高压发光二极管的出光效率。本专利技术的另一目的，提供一种高压发光二极管的制造方法，其可沿用现有的发光二极管制程，只要通过微影制程控制发光二极管晶粒的磊晶层图形，就能使单位面积内基板被暴露的比例减少，达到上述的结构特征，获得出光效率提高的效果。此制造方法并不与现有的高压发光二极管制程产生冲突，具可兼容性。因此，本专利技术揭示了一种高压发光二极管，其结构包含：一基板；以及多个发光二极管晶粒，位于所述基板的一表面上并且串联、并联或串并联连接，所述多个发光二极管晶粒分别包含依序堆栈的一第一半导体层、一发光层以及一第二半导体层，其中所述高压发光二极管切割面的部分所述多个第一半导体层的至少一第一侧面与所述基板的一基板侧面切齐，所述发光层以及所述第二半导体层的侧面则不与所述第一侧面切齐，与所述第一侧面相交的至少一第二侧面相对于相邻之所述发光二极管晶粒。而对于上揭发光二极管的制造方法，则包含步骤：成长一磊晶层于一基板上，所述磊晶层具有依序堆栈的一第一半导体层、一发光层以及一第二半导体层；以一微影图案蚀刻所述磊晶层，形成多个发光单元，所述微影图案包含多个环状图形，所述磊晶层于所述多个环状图形的位置被部分移除而使所述第一半导体层暴露，所述多个发光单元以暴露的所述第一半导体层相连接，所述磊晶层于所述多个环状图形之间被部分移除而使所述基板暴露；以及依据至少一切割线，切割所述第一半导体层以及所述基板，使所述多个发光单元分离，形成多个高压发光二极管，所述切割线通过所述多个发光单元间的所述第一半导体层，使所述第一半导体层的至少一第一侧面为一切割面的部分，所述切割线不通过所述发光层以及所述第二半导体层，其中所述高压发光二极管切割面的部分所述多个第一半导体层至少一第一侧面与所述基板的一基板侧面切齐。藉由上述高压发光二极管的结构以及制作方法，具有更佳出光效率的发光二极管即可被有效实现。附图说明图1为本专利技术一较佳实施例的结构示意图；图2A～2D为本专利技术一较佳实施例的制造方法流程示意图；图3A为本专利技术另一较佳实施例的结构俯视示意图；图3B为本专利技术另一较佳实施例的结构俯视示意图；图4为本专利技术于再一较佳实施例中的结构侧视示意图，；图5为本专利技术更一较佳实施例中，高压发光二极管具有绝缘层以及金线而为串联连接的结构示意图。附图标记：1：基板10：基板侧面2：发光单元21：发光二极管晶粒3：磊晶层31：第一半导体层311：第一侧面312：第二侧面32：发光层33：第二半导体层34：透明导电层35：第一电极36：第二电极41：第一暴露区410：电极区域42：第二暴露区5：切割线51：切割面6：绝缘层7：金线8：微影图案81：环状图形810：外缘具体实施方式为使本专利技术的特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，仅以较佳的实施例及配合详细说明，说明如后：首先请参考图1，本专利技术于一较佳实施例中，所揭示发光二极管在结构上包含了：一基板1以及多个发光二极管晶粒21。发光二极管晶粒21分别包含依序堆栈的一第一半导体层31、一发光层32、一第二半导体层33以及透明导电层34，而其中的第一半导体层31具有至少一第一侧面311以及与第一侧面311相交的至少一第二侧面312。在这两种侧面当中，第一侧面311与基板1的一基板侧面10切齐，第二侧面312则是相对于相邻的发光二极管晶粒21。进一步而言，发光二极管晶粒21的结构当中仅有第一半导体层31的第一侧面311会与基板侧面10切齐，发光层32以及第二半导体层33侧面则会因为磊晶结构较为内缩而不会与第一侧面311切齐，同时也不会与基板侧面10切齐。通过此结构特征，相邻的发光二极管晶粒21具有一沟槽(Trench),基板1的上方表面仅在相邻的发光二极管晶粒21之间存在表面暴露，藉此作为沟槽(Trench)而将多个的发光二极管晶粒独立开，从而使不同的发光二极管晶粒21得以作电性区隔；而在高压发光二极管邻近于边缘的部分则基于没有作电性区隔的必要性，因此会通过发光二极管晶粒21尽可能地覆盖此区域表面的方式，以提升高压发光二极管的发光面积。另外在发光二极管晶粒21的结构中，还分别具有第一电极35以及第二电极36，两个分别电性连接于第一半导体层31以及第二半导体层33上的透明导电层34。请参考图2A～2D，本专利技术所揭示的高压发光二极管的制造方法包含步骤：步骤S1：成长一磊晶层于一基板上，所述磊晶层系具有依序堆栈的一第一半导体层、一发光层以及一第二半导体层；步骤S2：以一蚀刻所述磊晶层，形成多个发光单元，所述微影图案包含多个环状图形，所述磊晶层于所述多个环状图形的位置被部分移除而使所述第一半导体层暴露，所述多个发光单元以暴露的所述第一半导体层相连接，所述磊晶层于所述多个环状图形之间被部分移除而使所述基板暴露；以及步骤S3：依据至少一切割线，切割所述第一半导体层以及所述基板，使所述多个发光单元分离，形成多个高压发光二极管，所述切割线通过所述多个发光单元间的所述第一半导体层，使所述第一半导体层的至少一第一侧面为一切割面部分，所述切割线不通过所述发光层以及所述第二半导体层，其中所述高压发光二极管切割面的部分所述多个第一半导体层的至少一第一侧面与所述基板之一基板侧面切齐。。在上述的步骤中，如图2A、2B所示，以蓝宝石基板所构成之基板1上方的第一半导体层31、发光层32以及第二半导体层33经磊晶形成，并通过蚀刻而使部分第一半导体层31、发光层32以及第二半导体层33被移除；藉此操作，部分第一半导体层31会暴露上方表面而为如第2B图所示的第一暴露区41，以及部分基板1会暴露上表面而为第二暴露区42。其中，由于第二暴露区42将第一半导体层21于所述区域范围内完全移除而形成，因此在执行步骤S2时，搭配使用包含多个环状图形81的微影图案8，使整体的磊晶层3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压发光二极管，其特征在于，其结构包含：一基板；以及多个发光二极管晶粒，位于所述基板之一表面上并且串联连接，所述多个发光二极管晶粒分别包含依序堆栈的一第一半导体层、一发光层以及一第二半导体层，部分所述多个第一半导体层的至少一第一侧面与所述基板之一基板侧面切齐，且与所述第一侧面相交的至少一第二侧面相对于相邻的所述发光二极管晶粒具有一沟槽且暴露基板的表面。

【技术特征摘要】
2015.02.17 US 62/116,9231.一种高压发光二极管，其特征在于，其结构包含：一基板；以及多个发光二极管晶粒，位于所述基板之一表面上并且串联连接，所述多个发光二极管晶粒分别包含依序堆栈的一第一半导体层、一发光层以及一第二半导体层，部分所述多个第一半导体层的至少一第一侧面与所述基板之一基板侧面切齐，且与所述第一侧面相交的至少一第二侧面相对于相邻的所述发光二极管晶粒具有一沟槽且暴露基板的表面。2.根据权利要求1所述的高压发光二极管，其特征在于，所述多个发光二极管晶粒还包含一第一电极以及一第二电极，分别电性连接于所述第一半导体层以及所述第二半导体层。3.根据权利要求1所述的高压发光二极管，其特征在于，所述多个发光二极管晶粒还包含一透明导电层，配置于所述第二半导体层与所述第二电极之间。4.根据权利要求1所述的高压发光二极管，其特征在于，所述多个发光二极管晶粒之间包含一绝缘层。5.根据权利要求1所述的高压发光二极管，其特征在于，多个发光二极管晶粒，位于所述基板的一表面上更可为一并联或串并联电性连接。6.根据权利要求1所述的高压发光二极管，其特征在于，所述高压发光二极管切割面的部分所述多个第一半导体层的至少一第一侧面与所述基板的一基板侧面切齐。7.一种高压发光二极管的制造方法，其特征在于，包含步骤：成长一...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄琮训，郭志忠，黄逸儒，沈志铭，黄冠杰，黄靖恩，
申请(专利权)人：新世纪光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71