CN104465693B - 一种能够提高亮度的发光二极管及制作方法 - Google Patents

Abstract

一种能够提高亮度的发光二极管及制作方法，二极管有由下至上依次设置的基片、绝缘层和金属层，金属层上并排形成有2组以上的由上下贯通的发光孔槽构成的发光二极管的发光环，基片上开有与2组以上的发光环相对应的2组以上的V形槽，V形槽的表面上覆盖有绝缘层，位于发光环环内侧的金属层与基片直接连接。方法是：在模板上每一个内布设两个以上的二极管管芯图形；形成P‑N结；用刻蚀和钝化的方法将管芯图形刻蚀在基片上并构成单只的具有两个以上二极管管芯的二极管芯片的雏形；覆盖绝缘层；开引线窗口；覆盖引线金属层；切割分离成单粒的具有两个以上的相并联的管芯的发光二极管芯片。本发明使发光二极管的发光亮度有明显的增加。

Description

一种能够提高亮度的发光二极管及制作方法

技术领域

本发明涉及一种发光二极管。特别是涉及一种能够提高亮度的发光二极管及制作方法。

背景技术

简单的说一下现有技术的发光二极管的结构，图3是具有多数个发光二极管芯片的版图，其中每一个发光二极管芯片的俯视图如图4、图5所示，包括有基片1、绝缘层2和金属层3，在金属层3上开有由发光孔槽4构成的发光环5，即是一个二极管的图形，其内部结构如图6所示，所述的发光孔槽4与成所述的基片1上所形成的V形槽6相对应，在发光孔槽4和V形槽6上覆盖有绝缘层，从而形成有一圈发光环。

现有技术的发光二极管，为了最大限度的追求亮度，在材料和设计上想了很多的办法，一再的提高芯片的最大功率，虽然这在提高总的发光亮度上解决了很大的问题，使得它的应用范围不断的扩大，随着制造成本的不断下降更是发展前途一片光明，但在提高功率和亮度的同时有意或无意的忽略了一个问题，即发光效率的降低，也就是用牺牲或曰降低发光效率来换取最大亮度。发光二极管有一个开启电压，在超过了此开启电压之后发光二极管开始发光但发光效率随着电压和功率的增加一路降低，参见如图1、图2所示。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种能够提高亮度的发光二极管及制作方法，既能够提高最大亮度也能够提高发光效率。

本发明所采用的技术方案是：一种能够提高亮度的发光二极管芯片，包括有由下至上依次设置的基片、绝缘层和金属层，所述的金属层上并排形成有2组以上的由上下贯通的发光孔槽构成的发光二极管的发光环，所述的基片上开有与所述的2组以上的发光环相对应的2组以上的V形槽，所述V形槽的表面上覆盖有绝缘层，位于发光环环内侧的金属层与所述的基片直接连接。

所述的金属层上并排形成有2组由上下贯通的发光孔槽构成的发光二极管的发光环，所述的基片上开有与所述的2组发光环相对应的2组V形槽。

一种能够提高亮度的发光二极管芯片的制作方法，包括如下步骤：

1)版图设计，在模板上分割成由多数个格构成的网格，每一个格为一个区域，在每一个区域内布设两个以上的二极管管芯图形；

2)形成P-N结，在基片上用扩散方法形成反型层；

3)用刻蚀和钝化的方法将步骤1)得到的二极管管芯图形刻蚀在基片上，在一张基片上形成有多数个区域，在每一个区域内形成有两组以上的V形槽，构成单只的具有两个以上二极管管芯的二极管芯片的雏形；

4)覆盖绝缘层，用氧化或氮化方法在基片表面形成绝缘保护层；

5)开引线窗口，在每一个区域内的由V形槽所包围的基片上刻去部分绝缘层形成裸露区；

6)覆盖引线金属层，使位于同一区域内的二极管管芯构成并联连接；

7)切割分离，将一张基片多数个区域切割分离成单个区域，从而构成单粒的具有两个以上的相并联的管芯的发光二极管芯片。

本发明的一种能够提高亮度的发光二极管及制作方法，结构简单，不需大范围的改变现有技术的发光二极管的制作工艺，仅改变各次光刻工艺的版图，就能够使其提高最大亮度也能够提高发光效率。本发明不仅弥补了发光二极管在最大亮度时损失的光效率，而且也使发光二极管的发光亮度有明显的增加。

附图说明

图1是发光效率随功率的变化图；

图2是具有单只二极管管芯的二极管芯片与具有两个以上二极管管芯的发光二极管芯片光强对比曲线图；

图3是现有技术的发光二极管板图；

图4是图3中A的局部放大示意图；

图5是图3中A的局部放大具体结构示意图；

图6是图4中A-A剖视图；

图7是本发明的发光二极管板图；

图8是图7中B的局部放大示意图；

图9是图7中B的局部放大具体结构示意图；

图10是图8中B-B剖视图。

图中

11：基片 12：绝缘层

13：金属层 14：发光孔槽

15：发光环 16：V形槽

17：金属层

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明的一种能够提高亮度的发光二极管及制作方法做出详细说明。

为了使LED工作在发光效率比较高的区段必须降低工作电压和功率，而损失的亮度用增加数量来弥补，不仅弥补了损失的亮度而且发光亮度有明显的增加(在保持原功率不变的前提下)，即用两个或两个以上的管芯集成在一个芯片上，即可达到前面所说的提高最大亮度的效果。即用两只或两只以上数量的发光管芯并联起来当做一只管芯，以大幅度提高发光二极管的亮度，亮度可提高30％—50％。

如图7、图8、图9、图10所示，本发明的一种能够提高亮度的发光二极管芯片，包括有由下至上依次设置的基片11、绝缘层12和金属层13，所述的金属层13上并排形成有2组以上的由上下贯通的发光孔槽14构成的发光二极管的发光环15，所述的基片11上开有与所述的2组以上的发光环15相对应的2组以上的V形槽16，所述V形槽16的表面上覆盖有绝缘层12，位于发光环15环内侧的金属层17与所述的基片11直接连接。

本发明的一种能够提高亮度的发光二极管芯片，最佳实施方式是在所述的金属层13上可以并排形成有2组由上下贯通的发光孔槽14构成的发光二极管的发光环15，所述的基片11上开有与所述的2组发光环15相对应的两组以上的V形槽16。

本发明的能够提高亮度的发光二极管芯片的制作方法，包括如下步骤：

1)版图设计，在模板上分割成由多数个格构成的网格，每一个格为一个区域，在每一个区域内布设两个以上的二极管管芯图形；

2)形成P-N结，在基片上用扩散方法形成反型层；

3)用刻蚀和钝化的方法将步骤1)中得到的二极管管芯图形刻蚀在基片上，在一张基片上形成有多数个区域，在每一个区域内形成有两组以上的V形槽，构成单只的具有两个以上二极管管芯的二极管芯片的雏形；

4)覆盖绝缘层，用氧化或氮化方法在基片表面形成绝缘保护层；

5)开引线窗口，在每一个区域内的由V形槽所包围的基片上刻去部分绝缘层形成裸露区；

6)覆盖引线金属层，使位于同一区域内的二极管管芯构成并联连接；

7)切割分离，将形成在基片上的多数个区域切割分离成单个区域，从而构成单粒的具有两个以上的相并联的管芯的发光二极管芯片。

本发明的一种能够提高亮度的发光二极管芯片的发光效果如图1、图2所示。

Claims (3)

1.一种能够提高亮度的发光二极管芯片，包括有由下至上依次设置的基片（11）、绝缘层（12）和金属层（13），其特征在于，所述的金属层（13）上并排形成有2组以上的由上下贯通的发光孔槽（14）构成的发光二极管的发光环（15），所述的基片（11）上开有与所述的2组以上的发光环（15）相对应的2组以上的V形槽（16），所述V形槽（16）的表面上覆盖有绝缘层（12），位于发光环（15）环内侧的金属层（17）与所述的基片（11）直接连接，两个以上所述的发光环（15）通过金属层（17）构成并联连接。

2.根据权利要求1所述的一种能够提高亮度的发光二极管芯片，其特征在于，所述的金属层（13）上并排形成有2组由上下贯通的发光孔槽（14）构成的发光二极管的发光环（15），所述的基片（11）上开有与所述的2组发光环（15）相对应的2组V形槽（16）。

3.一种权利要求1所述的能够提高亮度的发光二极管芯片的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）版图设计，在模板上分割成由多数个格构成的网格，每一个格为一个区域，在每一个区域内布设两个以上的二极管管芯图形；

2）形成P-N结，在基片上用扩散方法形成反型层；

3）用刻蚀和钝化的方法将步骤1）得到的二极管管芯图形刻蚀在基片上，在一张基片上形成有多数个区域，在每一个区域内形成有两组以上的V形槽，构成单只的具有两个以上二极管管芯的二极管芯片的雏形；

4）覆盖绝缘层，用氧化或氮化方法在基片表面形成绝缘保护层；

5）开引线窗口，在每一个区域内的由V形槽所包围的基片上刻去部分绝缘层形成裸露区；

6）覆盖引线金属层，使位于同一区域内的二极管管芯构成并联连接；

7）切割分离，将一张基片多数个区域切割分离成单个区域，从而构成单粒的具有两个以上的相并联的管芯的发光二极管芯片。