[发明专利]一种LED结构及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种LED结构及其制备方法，特别是涉及一种白光LED结构及其制备方法。

背景技术

固体照明，特别是发光二极管（LED）由于其寿命长、无污染、光效高正越来越多地取代荧光灯/白炽灯等成为新一代的光源。由于直接生产制备出来的LED都是单色光，要获得白光，必须有多种颜色混合才能形成，目前制备白光LED的方式主要是利用蓝/紫外光LED激发光转换材料，如荧光粉等形成白光。

目前LED多使用Au等高导电材料作为电极，而Au等材料具有一定程度吸光。因此，电极吸光对出光效率的降低不容小觑。如图1所示的现有白光芯片，电极105吸光主要包括三方面：1）吸收发光层103射向电极底部的光r₁；2）吸收发光层103射向电极侧面的光r₂；3）吸收光转换材料107，如荧光粉等的散射/激发射向电极顶部及侧面的光r₃。

为了解决电极吸光的问题，现有技术制备的LED反射电极主要有两种类型：1）仅电极底部是反射面，而侧面和上表面仍是吸光的金属。因此，含这种电极的LED芯片，特别是白光芯片仍会因为电极吸光而降低光效；2）整个电极被反射金属所包裹。但由于反射金属一般为Ag/Al，LED芯片在使用过程中很容易由于Ag/Al金属电迁移而发生电极失效。

发明内容

本发明旨在提供一种LED结构及其制作方法，其实现减少电极吸光的同时，又降低金属反射电极发生电迁移的风险。

根据本发明的第一个方面，一种LED结构，包括：衬底；位于所述衬底之上的第一半导体层；位于所述第一半导体层之上的发光层；位于所述发光层之上的第二半导体层；位于所述半导体层上的电极，由主体和延伸部所组成：其中所述电极延伸部与所接触半导体层表面呈一定夹角，并以半包覆的形状将电极主体与射向其上表面、侧面的光线隔开。

在本发明的一些实施例中，所述电极的主体为多层结构，其底层由反射金属组成，用于反射发光层射向电极下表面的光线；其顶层由电迁移惰性的金属组成，用于保护其下表面的反射金属，防止其在导电过程中发生电迁移的风险。

在一些实施例中，所述电极的延伸部，其靠近电极主体的表面由电迁移惰性的金属组成，其远离电极主体的外侧面由反射金属组成，用于反射射向电极主体上表面和侧面的光线。

在一些实施例中，所述电极延伸部的高度不低于其电极主体的高度。

在一些实施例中，所述电极延伸部与所接触半导体层表面呈直角、钝角和锐角中的一种或其组合。

在一些实施例中，所述电极延伸部的表面是规则的平面或不规则的平面的一种或其组合。

在一些实施例中，所述LED结构还包含电极区域以外的光转换材料。

根据本发明的第二个方面，一种LED结构的制备方法，包括：a）提供一LED晶片，其包括用于支撑保护LED的衬底，位于所述衬底之上的第一半导体层，位于所述第一半导体层之上的发光层，位于所述发光层之上的第二半导体层；b）将所述第二半导体层上表面划分为电极区域和非电极区域，在所述非电极区域上形屏蔽层；c）在LED晶片上沉积电极层，其沉积的方向与LED晶片表面有一定角度，使得邻接电极区域的屏蔽层侧壁也被镀上电极层；d）去除屏蔽层和位于其上的电极层，留下电极区域及屏蔽层侧壁的电极层，其中电极区域的电极层为电极主体，屏蔽层侧壁的电极层为电极延伸部。

在一些实施例中，所述沉积的方向与LED晶片表面的角度θ的取值范围为：0°＜θ＜90°。

在一些实施例中，所述沉积的方向与LED晶片表面的角度θ的取值范围为：30°≤θ≤80°。

在一些实施例中，所述沉积的电极层为多层结构，最先沉积的金属层由反射金属组成。

在一些实施例中，所述沉积的电极层为多层结构，最后沉积的金属层由电迁移惰性的金属组成。

在一些实施例中，制备完所述电极后，该制备方法还包含在电极其余区域沉积光转换材料。