[发明专利]用于发光二极管芯片的互连

说明书

公开了包括发光二极管(LED)的固态照明装置，并且更具体地，公开了具有互连结构的LED芯片。LED芯片(54)被设置为包括电耦接至n型层的第一互连(44)和电连接至p型层的第二互连(30a、30b、30c)。第一互连和第二互连的配置被设置为可以通过减少LED芯片内的电流拥挤的局部区域来改进电流扩散。公开了各种配置，其包括第一互连和第二互连的共同形成的对称图案、基于其在LED芯片中的相对位置而改变的第一互连或第二互连中的某些互连的直径以及基于其距第一互连的距离而改变的第二互连的间隔。鉴于此，公开了具有改进的电流扩散以及更高的流明输出和效率的LED芯片。

技术领域

本公开涉及包括发光二极管(LED)的固态照明装置，并且更具体地，涉及LED芯片及相关方法。

背景技术

诸如发光二极管(LED)的固态照明装置越来越多地用于消费和商业应用两者中。LED技术的进步已经导致具有长使用寿命的高效且机械稳健的光源。因此，现代LED已经实现了各种新的显示应用，并且越来越多地用于一般照明应用，通常代替白炽和荧光光源。

LED是将电能转换为光的固态装置，并且通常包括布置在相对掺杂的n型层与p型层之间的半导体材料(或有源区域)的一个或多个有源层。当跨掺杂层施加偏压时，空穴和电子被注入到一个或多个有源层中，在那里，它们重新组合以产生诸如可见光或紫外线发射的发射。有源区域可以例如由碳化硅、氮化镓、磷化镓、氮化铝和/或砷化镓基材料和/或由有机半导体材料制造。沿所有方向激发由有源区域产生的光子。

通常，期望以通过与输出功率相关的发射强度(例如，以每瓦特流明为单位)所测量的最高发光效率操作LED。提高发射效率的实际目标是使由有源区域沿光的期望传输方向发射的光的提取最大化。LED的光提取和外部量子效率可以受多个因素(包括内反射)的限制。根据斯涅耳定律的公知含义，到达LED表面与周围环境之间的表面(界面)的光子将被折射或内反射。如果光子以重复的方式内反射，则这样的光子最终将被吸收，并且不再提供离开LED的可见光。为了增加光子离开LED的机会，已经发现对LED表面与周围环境之间的界面进行图案化、粗糙化或以其他方式纹理化以提供变化的表面是有用的，该变化的表面增加了内反射的折射的概率并且因此增强了光提取。反射表面还可以被设置为反射所生成的光，使得这样的光可以促进来自LED芯片的有用发射。已经开发了具有内反射表面或层以反射所生成的光的LED。

LED的量子效率还可以受其他因素(诸如电流如何能够在LED内很好地扩散)的限制。为了增加LED的电流扩散，并且尤其是对于较大区域的LED，已经发现在LED的一个或多个外延层上添加高导电性的层是有用的。此外，用于LED的电极可以具有更大的表面面积并且可以包括被配置为跨LED路由并且更均匀地分配电流的各种电极延伸部或指状物。

随着现代LED技术的进步，本领域继续寻求具有能够克服与常规照明装置相关联的挑战的期望的照明特性的改进的LED和固态照明装置。

发明内容

本公开涉及包括发光二极管(LED)的固态照明装置，并且更具体地，涉及具有互连结构的LED芯片。本文所公开的LED芯片可以包括电耦接至n型层的第一互连和电连接至p型层的第二互连。第一互连和第二互连的配置被设置为可以通过减少LED芯片内的电流拥挤的局部区域来改进电流扩散。在某些实施方式中，第一互连和第二互连共同形成对称图案。在某些实施方式中，第一互连和第二互连中的某些互连的直径可以基于其在LED芯片中的相对位置而改变。在某些实施方式中，第二互连的间隔可以基于其距第一互连的距离而改变。鉴于此，公开了具有改进的电流扩散以及更高的流明输出和效率的LED芯片。