[发明专利]发光二极管器件及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种发光二极管器件及其制作方法，尤其是涉及一种无金属电极的发光二极管器件及其制作方法。

背景技术

发光二极管（LED，Light Emitting Diode）由于具有寿命长、耗能低等优点，应用于各种领域，尤其随着其照明性能指标日益大幅提升，LED的应用越来越广泛，例如用于光学显示装置、交通号志、数据储存装置、通信装置及照明装置等。

一般而言，现有发光二极管结构，如图1所示a，主要设有一具凹槽A1的基座A，该凹槽A1内结合有一芯片B，该芯片B再通过一连结线C与另一支架D连结，最后再借助一透光层E的注塑成型，将基座A、芯片B、连结线C及另一支架D结合为一体，完成发光二极管的制作，步骤较为繁杂。

然而，上述传统的发光二极管接通电源时，由于芯片被结合于基座的凹杯中，该芯片周缘及底面所发射的光均被凹杯阻挡、反射，故该芯片仅发出正向光，于该发光二极管的背侧无法看到其所发出的光。目前也有借助表面黏着技术（Surface Mount，SMT）直接将芯片电性连接于印刷电路板上，如日本公开特许公报特开平5-327026、特开2000-223752，如图2 a、3所示，该电路板通电后，该芯片虽可达五面（前、后、左、右、上）发光，但其底面仍无法发光。

此外，现有的高亮度白色LED是由各色光混合而成。如利用红、绿、蓝三色芯片组合后通过光学透镜混合形成白光，或采用紫光或者紫外光激发红绿蓝（RGB）荧光粉获得白光，或采用蓝光激发黄色荧光粉获得白光。其中采用蓝光LED加YAG黄色荧光粉产生白光应用最多，缺点在于如果在封装过程中黄色荧光粉的涂覆剂量控制不准，或者不能根据芯片的形状进行保形涂覆则会出现出射光偏蓝或者偏黄的现象。由于环氧树脂或者硅胶流动性很强，涂覆时混合有荧光粉的封装胶液不能在芯片的表面和四周形成均匀的涂覆层，从而使白光LED品质难以保证。为了克服这个缺陷，人们提出把混合有荧光粉的胶液先固化成胶片，然后粘贴在发光芯片之上。但同样不能保证芯片的侧边均匀地涂覆荧光粉。此外，随着芯片结温的不断升高（理论上蓝光芯片结温可达300℃），但由于胶液难以耐受高温，会与发光芯片接触产生热而发生变质，上述封装方案难以满足要求。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种发光二极管器件及其制作方法，其通过在至少包括两个发光外延单元的发光外延结构的底面和顶面分别设置第一导电基板和第二透光性导电结构，形成高密度排列的无正负金属电极的增加出光的发光二极管，可以有效地取出发光层发出的光线，减少金属电极的吸光现象，增加出光效率，降低热阻，延长发光二极管的使用寿命，并节省封装材料和简化工艺流程。

本发明主要包括以下制作工艺步骤：

1）提供一生长基板，在其上生长一整体发光外延层，发光外延层从下至上依次包含第一半导体层、发光层、第二半导体层；

2）将所述整体发光外延层分隔成若干个间隔排列的发光外延单元；

3）在所述若干个间隔排列的发光外延单元上形成第二导电基板，用于连接电源正极；

4）去除所述生长基板，裸露出间隔排列的发光外延单元的第一半导体层；

5）在所述间隔排列的发光外延单元的第一半导体层上形成第一透光性导电基板结构，用于连接电源负极。

所述的发光二极管器件，包括： 

发光外延结构，其至少包括两个发光外延单元，每个发光外延单元包括第一半导体层、发光层和第二半导体层；

第一导电基板，形成于所述第一半导体层上，用于连接电源负极；

第二透光性导电基板，形成于所述第二半导体层上，用于连接电源正极。

进一步地，所述生长基板材料可选自蓝宝石（Al₂O₃）、碳化硅（SiC）、硅（Si）、氮化镓（GaN）、磷化镓（GaP）中的一种或其组合。

进一步地，所述第一导电基板为透光性基板，从而形成全方位出光的发光二极管。

进一步地，所述第一导电基板由透明基板和透明导电层组成。

进一步地，所述第一导电基板为反射性基板。

进一步地，所述第一导电基板由散热基板和反射层构成。

进一步地，所述第二透光性导电基板由透明基板和透明导电层构成。

进一步地，所述透明基板选自透明玻璃、透明柔性塑料或纳米陶瓷。

进一步地，所述透明导电层材料可选用氧化铟锡（ITO）或氧化锌（ZnO）或In掺杂ZnO或Al掺杂ZnO或Ga掺杂ZnO中的一种或其组合。