[实用新型]由倒装发光单元阵列组成的立体发光器件

说明书

技术领域

本实用新型属于发光器件的制造领域，特别是一种采用倒装工艺制备的由发光单元阵列组成的立体发光器件。

背景技术

发光二极管（LED）光源具有高效率、长寿命、不含Hg等有害物质的优点。随着LED技术的迅猛发展，LED的亮度、寿命等性能都得到了极大的提升，使得LED的应用领域越来越广泛，从路灯等室外照明到装饰灯、通用照明等室内照明，均纷纷使用或更换成LED作为光源。

与单颗大尺寸LED芯片相比，在同等芯片面积的情况下，由多个LED发光单元阵列构成的LED芯片具有以下优点：所需驱动电流小，驱动电压高，在半导体照明的电源匹配上，避免了驱动电源需将高压交流转化为低压直流来供给LED芯片时的功率损失，简化并降低驱动电源成本和体积。另一方面，若将多个LED发光单元间采用串联的方式来提高其工作电压，相互串联的发光单元通过的电流大小是一样的，从而使芯片电流分布更均匀，有利于提高LED芯片的发光效率。

图1是当前现有技术中LED芯片结构剖视图，目前，在一个LED芯片上制备多个串联或并联的发光单元阵列的工艺中，各发光单元之间一般通过在LED芯片上进行金属布线来实现。因此，为了防止金属布线将同一发光单元的第一导电层和第二导电层电连接，需要在金属布线下设置绝缘层。而且，通常LED芯片的第一导电层及第二导电层的厚度差需要在5微米以上，要实现各发光单元之问的互联，则需要克服在沟槽高度达5微米以上的发光单元阵列之间实现金属布线的工艺难点。

为克服这一困难，目前已有一些特别的工艺来实现。如公开号为TW201013979的台湾专利申请中，通过使用绝缘层大致封闭沟槽来克服沟槽高度，实现金属布线的串并联。另外，如公开号为US20090237935A1的美国专利申请，则公开了通过两次光刻来实现悬空在沟槽上的金属布线来进行组件间的串并联。但是，上述两种工艺均需要在LED芯片上的沟槽进行布线，工艺复杂，且生产良率较低。申请公开号为201010274676.1的中国专利采用倒装工艺，在倒装衬底上通过金属布线实现LED单元芯片的串并联连接。图2是这一技术中LED芯片结构剖视图，但是，所用衬底需独立制备，此类单一芯片的倒装工艺技术，如何降低成本、提高发光效率成为关键问题。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种结构简单的由互为倒装发光单元阵列组成的立体发光器件。

实现本实用新型目的的技术解决方案为：一种由倒装发光单元阵列组成的立体发光器件，包括第一LED芯片和第二LED芯片，所述第一LED芯片上设置有一个或一个以上相互绝缘的发光单元，每个发光单元分别具有至少一个P电极和至少一个N电极；所述第二LED芯片上设置有一个或一个以上相互绝缘的发光单元，每个发光单元分别具有至少一个P电极和至少一个N电极；

所述第一LED芯片倒装在第二LED芯片上，使得第一LED芯片的发光单元与第二LED芯片的发光单元通过串联、并联或串并联的方式完成电连接，实现第一LED芯片与第二LED芯片的共同发光。

所述第一LED芯片、第二LED芯片不同发光单元之间串联连接可通过以下方式实现：

2.1 第一LED芯片上一个发光单元的P电极与第二LED芯片上一个发光单元的N电极连接，同时第一LED芯片上同一发光单元的N电极与第二LED芯片上另一发光单元的P电极连接，实现第二LED芯片上这两个发光单元的导通；

2.2 第一LED芯片上不同发光单元的P电极、N电极与第二LED芯片上一个发光单元同一掺杂区上制备的欧姆连接的两个电极倒装连接； 

2.3 第一LED芯片上不同发光单元的P电极、N电极与第二LED芯片上一个独立区域内同一掺杂区上制备的欧姆连接的两个电极倒装连接。

所述第一LED芯片、第二LED芯片发光单元之间并联连接可通过以下方式实现：

3.1 第一LED芯片上一个发光单元的至少一个电极与第二LED芯片上一个发光单元的同极性电极倒装连接； 

3.2 第一LED芯片上不同发光单元之间至少一端共用同类型掺杂区； 

3.3 第一LED芯片上不同发光单元的同极性电极通过第二LED芯片上同一独立区域同一掺杂区上制备的欧姆连接的两个电极倒装连接；

3.4 第一LED芯片上不同发光单元的同极性电极通过第二LED芯片上同一个发光单元同一掺杂区上制备的欧姆连接的两个电极倒装连接。