[发明专利]高电压发光二极管

说明书

技术领域

本发明涉及一种高电压发光二极管。

背景技术

发光二极管(Light Emitting Diode，简称LED)作为半导体照明元件正快速地进入通用照明领域。

在先的LED的缺点是：采用较低电压驱动，因此，当把LED应用于照明时，需要使用变压器把电压降低，使得LED灯具的成本提高。因此，高电压LED芯片被提出，但是，在先的高电压LED芯片的N-和P-打线焊盘都设置在外延层上，外部电路输入的电流通过N-和P-打线焊盘直接输入到N-类型限制层和P-类型限制层上，在N-打线焊盘和P-打线焊盘处会产生电流拥塞(current crowding)，电流拥塞一方面会降低芯片寿命，另一方面会降低芯片发光效率。电流拥塞还导致电流向芯片中的扩展分布不均匀，难以向芯片输入大电流。然而，向芯片输入大电流是快速降低芯片成本、减少巨额投资的重要方法，因此，在先的高电压LED芯片需要解决电流拥塞的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种高电压发光二极管，以减少LED芯片中出现的电流拥塞现象，从而使电流扩展分布更加均匀，改善LED芯片的光电性能，向芯片输入大电流。

为实现上述目的，本发明提出了一种高电压发光二极管，包括：生长衬底、打线焊盘区域、至少两个发光二极管单元和连接电极。打线焊盘区域包括互相分离的N-打线焊盘和P-打线焊盘。连接电极包括多个条形电极，条形电极把N-打线焊盘、多个发光二极管单元和P-打线焊盘形成串联形式的电连接。发光二极管单元包括依次形成在生长衬底上的外延层、透明电极、钝化层，其中，外延层包括依次形成的N-类型限制层、活化层和P-类型限制层；透明电极覆盖P-类型限制层。每个发光二极管单元的半导体外延层上形成至少一个半导体外延层平台(mesa)，半导体外延层平台的底面露出N-类型限制层。

钝化层(passivation)覆盖打线焊盘区域、每个发光二极管单元的透明电极、半导体外延层的侧面、半导体外延层平台的侧面和底面以及发光二极管单元之间的生长衬底。

钝化层中包括多个窗口(opening)，包括N-窗口、P-窗口。每个发光二极管单元的半导体外延层平台底面的上方的钝化层中形成至少一个N-窗口，使得N-窗口的底面露出N-类型限制层。每个发光二极管单元的透明电极的上方的钝化层中形成至少一个P-窗口，使得P-窗口的底面露出透明电极。

至少一个窗口形成在发光二极管单元之间的生长衬底的上方的钝化层中，使得窗口的底面露出生长衬底。N-打线焊盘和P-打线焊盘通过窗口分别形成在生长衬底的预定位置上。

至少一个发光二极管单元的N-类型限制层通过至少一条形成在N-窗口中的条形电极与N-打线焊盘形成电连接。至少一个发光二极管单元的透明电极通过至少一条形成在P-窗口中的条形电极与P-打线焊盘形成电连接。

条形电极与打线焊盘一体同步成型。

发光二极管单元的半导体外延层平台形成在发光二极管单元的一侧或两侧或中间部分。

发光二极管单元的P-窗口形成在发光二极管单元的一侧或两侧或中间部分。

每个发光二极管单元的形成在N-窗口中的条形电极与形成在P-窗口中的条形电极互相平行。

条形电极的连接两个发光二极管单元的部分的宽度大于条形电极在N-窗口中和在P-窗口中的部分的宽度。

发光二极管单元的形状包括：正方形或长方形或正三角形或菱形或正六边形，或正方形或长方形或正三角形或菱形或正六边形的组合。

阵列形式排列的微结构形成在透明电极或钝化层的表面上。微结构的形状为圆柱形、圆锥形、棱锥形、半球形或球冠形。

由以上技术方案可知，本发明通过改进高电压发光二极管的结构，使打线焊盘能够通过条形电极连接N-类型限制层或P-类型限制层，易于电流扩散，从而减少甚至避免出现电流拥塞现象。进而使得高电压发光二极管发出的光通量增加，在向高电压发光二极管输入大电流时所受到电流拥塞约束降低。因此，本发明允许大电流的输入可以降低流明成本，且该结构的高电压发光二极管制造工艺适于批量生产。

附图说明

图1展示本发明的高电压发光二极管的一个实施例的俯视图。

图2展示图1所示的高电压发光二极管的实施例的打线焊盘区域、N-打线焊盘、一个发光二极管单元的俯视图。

图3展示图1所示的高电压发光二极管的实施例的打线焊盘区域、P-打线焊盘、一个发光二极管单元的俯视图。