CN110034220A - 一种倒装led芯片及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种倒装LED芯片，包括衬底、设于衬底上的外延层、设于外延层上的透明导电层、设于透明导电层上的可变化透明曲面层、设于可变化透明曲面层上的反射层、设于反射层上的绝缘层、以及第一电极和第二电极；所述可变化透明曲面层与反射层的接触面为凸形曲面,所述可变化透明曲面层由折射率大于空气的透光材料制成。相应地，本发明还提供了一种倒装LED芯片的制作方法。本发明在透明导电层和反射层之间上设置了一层可变化透明曲面层，以提高芯片的出光效率。
Description
技术领域
本发明涉及发光二极管技术领域，尤其涉及一种倒装LED芯片及其制作方法。
背景技术
LED(Light Emitting Diode，发光二极管)是一种利用载流子复合时释放能量形成发光的半导体器件，LED芯片具有耗电低、色度纯、寿命长、体积小、响应时间快、节能环保等诸多优势。
倒装LED芯片为这几年新型态的LED芯片，主要功能在于无封装制程，大幅节省生产效能，可应用在大电流上，可以实现超微小mini型态的LED。
倒装LED芯片在发光效能上，由于受二次光学反射的影响，出光效率较低；此外，荧光粉涂布在LED芯片上，也因出光角大，容易出现侧边漏蓝的问题，造成光效过低，光色度不纯的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种倒装LED芯片及其制作方法，通过形成不同的变化曲面，以调整芯片的出光角度，满足对不同光电性能的需求。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种倒装LED芯片，包括衬底、设于衬底上的外延层、设于外延层上的透明导电层、设于透明导电层上的可变化透明曲面层、设于可变化透明曲面层上的反射层、设于反射层上的绝缘层、以及第一电极和第二电极；
所述可变化透明曲面层由下述制备方法制得，所述制备方法包括：
对透明导电层进行预先处理；
在预先处理后的透明导电层上形成透明层，所述透明层的表面为平面；
在所述透明层上涂覆光刻胶；
对所述光刻胶以及透明层进行刻蚀，使裸露出来的透明层形成变化曲面；
去除光刻胶，形成可变化透明曲面层；
所述可变化透明曲面层配合绝缘层和反射层，以调整光散射的角度。
作为上述方案的改进，所述可变化透明曲面层与反射层的接触面为凸形曲面或凹形曲面,
所述可变化透明曲面层由透光材料制成。
作为上述方案的改进，所述可变化透明曲面层的材料为SiO2、SiNx、TiO2、Ti2O5、Al2O3、ITO、AZO、ZnO、MgF2和类钻石膜DLC中的一种或几种。
作为上述方案的改进，当所述可变化透明曲面层与反射层的接触面为凸形曲面时，
可变化透明曲面层的曲率半径为r，可变化透明曲面层的材料的折射率为nL，可变化透明曲面层的焦距为f，其中，r＝(nL-1)f。
作为上述方案的改进，具有凸形曲面的可变化透明曲面层的焦距位于衬底。
作为上述方案的改进，当所述可变化透明曲面层与反射层的接触面为凹形曲面时，
所述可变化透明曲面层和所述透明导电层之间还设有隔离绝缘层，以降低透明导电层和可变化透明曲面层之间的片电阻。
作为上述方案的改进，当所述可变化透明曲面层与反射层的接触面为凹形曲面时，所述预先处理包括：
在透明导电层上形成一层隔离绝缘层；
采用化学腐蚀加掩膜的方法，对所述隔离绝缘层进行蚀刻，在隔离绝缘层上形成凹缺部。
作为上述方案的改进，所述可变化透明曲面层形成一个变化曲面或多个变化曲面。
作为上述方案的改进，所述可变化透明曲面层包括依次设于透明导电层上的ITO层和SiO2层，其中，ITO层的折射率＞SiO2层的折射率；
或者，所述可变化透明曲面层包括依次设于透明导电层上的ITO层、SiO2层和MgF2，其中，ITO层的折射率＞SiO2层的折射率＞MgF2层的折射率。
作为上述方案的改进，所述外延层和透明导电层之间设有接触层，所述接触层由氧化镍或氧化铟锡制成。
相应地，本发明还提供了一种如上述所述的倒装LED芯片的制作方法，包括：
(1)在衬底上形成外延层；
(2)在外延层上形成透明导电层；
(3)对透明导电层进行预先处理；
(4)在预先处理后的透明导电层上形成透明层，所述透明层的表面为平面；
(5)在所述透明层上涂覆光刻胶；
(6)对所述光刻胶以及透明层进行刻蚀，使裸露出来的透明层形成变化曲面；
(7)去除光刻胶，形成可变化透明曲面层；
(8)在可变化透明曲面层上形成反射层；
(9)在反射层上形成绝缘层；
(10)形成第一电极和第二电极。
作为上述方案的改进，当所述可变化透明曲面层与反射层的接触面为凸形曲面时，步骤(6)包括：
对所述光刻胶进行刻蚀，使所述光刻胶形成梯形结构；
对梯形结构光刻胶的表面和侧壁继续刻蚀，将光刻胶边缘的透明层裸露出来；
对梯形结构光刻胶和裸露出来的透明层继续刻蚀，增加透明层裸露出来的面积，并使裸露出来的透明层形成变化曲面；
对梯形结构光刻胶和裸露出来的透明层继续刻蚀，去除光刻胶，并形成可变化透明曲面层。
作为上述方案的改进，当所述可变化透明曲面层与反射层的接触面为凹形曲面时，步骤(3)包括：
在透明导电层上形成一层隔离绝缘层；
采用化学腐蚀加掩膜的方法，对所述隔离绝缘层进行蚀刻，在隔离绝缘层上形成凹缺部。
作为上述方案的改进，当所述可变化透明曲面层与反射层的接触面为凹形曲面时，步骤(6)包括：
采用化学腐蚀加掩膜的方法，对所述光刻胶和透明层沿着所述凹缺部进行蚀刻，形成具有凹形曲面的可变化透明曲面层。
实施本发明，具有如下有益效果：
本发明提供的一种倒装LED芯片，包括衬底、设于衬底上的外延层、设于外延层上的透明导电层、设于透明导电层上的可变化透明曲面层、设于可变化透明曲面层上的反射层、设于反射层上的绝缘层、以及第一电极和第二电极。
本发明通过设置可变化透明曲面层，形成变化曲面，利用不同曲面角度，同时配合绝缘层和反射层，来调整光散射的角度，最后配合封装体的需要，以减少发光角度，或者增加发光角度，从而来达到集中发光角，或是增加散射角度的不同需求。
当所述可变化透明曲面层与反射层的接触面为凸形曲面时，可以集中发光角，提高芯片的出光效率。而且，本发明将具有凸形曲面的可变化透明曲面层的焦距设置在衬底上，同时配合绝缘层和反射层，将有源层发出的光聚集在衬底上，由于芯片封装后，荧光粉覆盖在衬底上，这样可以减少芯片的侧面出光，减少漏蓝；此外，还可以提高芯片的亮度和出光均匀性。
当所述可变化透明曲面层与反射层的接触面为凹形曲面时，可以增加散射角度。而且，本发明在具有凹形曲面的可变化透明曲面层和透明导电层之间设置一层隔离绝缘层，并通过对隔离绝缘层进行蚀刻，以形成凹缺部，从而使可变化透明曲面层的上下面均为凹形曲面，以提高可变化透明曲面层的光散射效果，增加芯片的出光角度，并且降低透明导电层和可变化透明曲面层之间的片电阻，改善芯片的光电性能。
因此，本发明的倒装LED芯片灵活性强，通过形成不同的变化曲面，调整芯片的出光角度，满足不同的需要。该变化曲面可以是规则的凸形曲面或凹形曲面，也可以是不规则的曲面形状，通过曲面的变化，以及不同曲面之间的搭配，实现芯片的出光角度的多样化，以满足芯片的特殊发光需求。
附图说明
图1是本发明实施例1的倒装LED芯片的结构示意图；
图2是本发明实施例1的可变化透明曲面层的聚光示意图；
图3是本发明实施例2的倒装LED芯片的结构示意图；
图4是本发明实施例3的倒装LED芯片的结构示意图；
图5a是本发明制作可变化透明曲面层第一步骤的示意图；
图5b是本发明制作可变化透明曲面层第二步骤的示意图；
图5c是本发明制作实施例1的可变化透明曲面层第三步骤的示意图；
图5d是本发明制作实施例1的可变化透明曲面层第四步骤的示意图；
图5e是本发明制作实施例1的可变化透明曲面层第五步骤的示意图；
图5f是本发明制作实施例1的可变化透明曲面层第六步骤的示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
参见图1，本发明提供的一种倒装LED芯片，包括衬底10、设于衬底10上的外延层20、设于外延层20上的透明导电层40、设于透明导电层40上的可变化透明曲面层50、设于可变化透明曲面层50上的反射层60、设于反射层60上的绝缘层70、以及第一电极81和第二电极82。
具体的，本发明衬底10的材料可以为蓝宝石、碳化硅或硅，也可以为其他半导体材料。优选的，本发明的衬底10为蓝宝石衬底。
所述外延层20包括依次设于衬底10上的第一半导体层21、有源层22和第二半导体层23。
本发明提供的第一半导体层21为N型氮化镓基层，第二半导体层23为P型氮化镓基层，有源层22为MQW量子阱层。
所述透明导电层40的材质为铟锡氧化物，但不限于此。铟锡氧化物中铟和锡的比例为(70-99):(1-30)。优选的，铟锡氧化物中铟和锡的比例为95:5。这样有利提高透明导电层的导电能力，防止载流子聚集在一起，还提高芯片的出光效率。
作为本发明的另一优选方案，所述外延层20和透明导电层40之间设有接触层30，所述接触层30由氧化镍或氧化铟锡制成。本发明的接触层30用于协助电流做横向扩展。因为本发明在透明导电层上形成了一层可变化透明曲面层50，因此会影响芯片的电流扩展能力，为了解决增加可变化透明曲面层的影响，本发明通过在外延层20和透明导电层40之间设置一层接触层30。
本发明的反射层60为金属反射层。具体的，所述反射层包括依次设置的Ni层、Al层和Ag层，上述结构的反射层，反射率能达到99％以上。
需要说明的是，所述可变化透明曲面层由下述制备方法制得，所述制备方法包括：
对透明导电层进行预先处理；
在预先处理后的透明导电层上形成透明层，所述透明层的表面为平面；
在所述透明层上涂覆光刻胶；
对所述光刻胶以及透明层进行刻蚀，使裸露出来的透明层形成变化曲面；
去除光刻胶，形成可变化透明曲面层；
所述可变化透明曲面层配合绝缘层和反射层，以调整光散射的角度。
本发明的变化透明曲面层除了需要形成变化曲面外，还要配合其材质的特性，才能实现调整光散射的角度，以减少发光角度，或者增加发光角。所述变化透明曲面层需要由折射率高、透光度高和消光系数小的材料制成。
为了减少全反射，提高出光效率，所述可变化透明曲面层由折射率大于空气的透光材料制成。
优选的，所述可变化透明曲面层的材料为SiO2、SiNx、TiO2、Ti2O5、Al2O3、ITO、AZO、ZnO、MgF2和类钻石膜DLC中的一种或几种。
其中，所述可变化透明曲面层为单层或多层结构。优选的，所述可变化透明曲面层包括依次设于透明导电层上的ITO层和SiO2层，其中，ITO层的折射率＞SiO2层的折射率。更优的，所述可变化透明曲面层包括依次设于透明导电层上的ITO层、SiO2层和MgF2，其中，ITO层的折射率＞SiO2层的折射率＞MgF2层的折射率。需要说明的是，通过掺杂工艺可以调整ITO层、SiO2层和MgF2层的折射率大小，以满足要求。
由于本发明的可变化透明曲面层设置在透明导电层上，为了提高可变化透明曲面层与透明导电层的结合力，所述可变化透明曲面层的底层为ITO层，ITO层的材料与透明导电层的一致，可以减少两者之间的应力。SiO2层在折射率和厚度之间能取得更优的效果；MgF2层更容易获得较低的折射率，且厚度可以较小，同时又具有更好的透光率。
所述可变化透明曲面层50与反射层60的接触面为凸形曲面，即所述凸形曲面朝向反射层一侧凸起。参见图2，图2是本发明可变化透明曲面层的聚光示意图，有源层发出的光经过反射层反射后，再经过可变化透明曲面层的折射，从而把发光角度大的光线收集聚拢，减少发光角度，减少芯片的侧壁出光，进而提高芯片的出光效率。根据透镜成像原理，1/u(物距)+1/v(像距)＝1/f(透镜焦距)，本发明的可变化透明曲面层相当于一个透镜，因此起到聚光的效果。
优选的，可变化透明曲面层的焦距位于衬底。由于倒装LED芯片的侧面也会出光，在封装成白光之后，由于倒装LED芯片侧面上荧光粉涂附不佳，容易造成漏蓝，光损失高。本发明将可变化透明曲面层的焦距设置在衬底上，可以减少芯片的侧面出光，减少漏蓝。
需要说明的是，可变化透明曲面层的曲率和可变化透明曲面层的折射率对芯片的出光效率其中重要的作用。假设可变化透明曲面层的曲率半径为r，可变化透明曲面层的材料的折射率为nL，可变化透明曲面层的焦距为f，其中，可变化透明曲面层的曲率半径r和可变化透明曲面层的的材料的折射率为nL需要满足以下关系，r＝(nL-1)f。曲率的倒数就是曲率半径r。若可变化透明曲面层的折射率越大，则可变化透明曲面层的曲率半径越大，可变化透明曲面层的曲率越小。
参见图3，作为本发明的另一实施例，所述可变化透明曲面层50与反射层60的接触面为凹形曲面，即所述凹形曲面朝向反射层一侧凹陷。具有凹形曲面的可变化透明曲面层50可以把有源层发出的光进行二次散射，以增加芯片的发光角度。
当所述可变化透明曲面层50与反射层60的接触面为凹形曲面时，由于刻蚀厚度不一，透明导电层40和可变化透明曲面层50之间的片电阻会很高，从而影响芯片的光电性能。因此，所述可变化透明曲面层50和所述透明导电层40之间还设有隔离绝缘层41，以降低透明导电层和可变化透明曲面层之间的片电阻。
当所述可变化透明曲面层与反射层的接触面为凹形曲面时，所述预先处理包括：
在透明导电层40上形成一层隔离绝缘层41；
采用化学腐蚀加掩膜的方法，对所述隔离绝缘层进行蚀刻，在隔离绝缘层上形成凹缺部。
其中，所述可变化透明曲面层形成在隔离绝缘层上。
本发明的隔离绝缘层41由绝缘材料制成。优选的，所述隔离绝缘层由SiO2和/或SiNx制成。
需要说明的是，所述透明导电层上设有一个可变化透明曲面层。参见图3，所述可变化透明曲面层形成一个变化曲面或多个变化曲面。所述可变化透明曲面层形成多个变化曲面的聚光或散光效果由于一个变化曲面，且可变化透明曲面层的厚度可以更小，使得芯片的体积可以更小。
本发明的绝缘层70由绝缘材料制成。优选的，所述绝缘层由SiO2和/或SiNx制成。本发明的绝缘层用于阻挡反射层中的金属发生迁移。为了提高阻挡金属迁移的能力，本发明绝缘层包括多层结构。优选的，所述绝缘层包括SiO2层、SiNx层和SiO2层。
为了后续便于形成电极，本发明绝缘层的表面为平面。优选的，所述绝缘层的厚度为8000埃以上。当绝缘层的厚度大于8000埃时，绝缘层才可以形成平面，且绝缘层的抗金属迁移能力更强。更优的，所述绝缘层的厚度为8000-10000埃。
需要说明的是，所述第一电极81和第二电极82设置在绝缘层80上，其中，第一电极81与第一半导体层导电连接，第二电极82与透明导电层40导电连接。
相应地，本发明还提供了一种上述所述的倒装LED芯片的制作方法，包括以下步骤：
S1、在衬底上形成外延层；
S2、在外延层上形成透明导电层；
S3、对透明导电层进行预先处理；
S4、参见图5a，采用蒸镀或磁控溅射工艺在所述透明导电层40上形成透明层51。
S5、参见图5b，在所述透明层51上涂覆光刻胶52。
S6、对所述光刻胶以及透明层进行刻蚀，使裸露出来的透明层形成变化曲面；
S7、去除光刻胶，形成可变化透明曲面层；
S8、采用蒸镀或磁控溅射工艺在可变化透明曲面层上形成一层金属反射层；
S9、采用蒸镀或磁控溅射工艺在反射层上形成一层绝缘层；
S10、在绝缘层上形成第一电极和第二电极，其中，第一电极与第一半导体层导电连接，第二电极与透明导电层导电连接。
当所述可变化透明曲面层与反射层的接触面为凸形曲面时，步骤(S6)包括：
参见图5c，对所述光刻胶52进行刻蚀，使所述光刻胶52形成梯形结构；
参见图5d，对梯形结构光刻胶52的表面和侧壁继续刻蚀，将光刻胶52边缘的透明层51裸露出来；
参见图5e，对梯形结构光刻胶52和裸露出来的透明层51继续刻蚀，增加透明层51裸露出来的面积，并使裸露出来的透明层形成变化曲面；
参见图5f，对梯形结构光刻胶52和裸露出来的透明层51继续刻蚀，去除光刻胶52，并形成可变化透明曲面层50。
具体的，采用刻蚀气体来刻蚀光刻胶和透明层。所述刻蚀气体为Cl2、BCl3和Ar中的一种或几种，为了达到刻蚀效果，刻蚀气体的流速为1400-1700A/min。若刻蚀气体的流速低于1400A/min，则可变化透明曲面层的曲率较低，难以达到聚光的效果，若刻蚀气体的流量大于1700A/min，则光刻胶温度过高，容易发生碳化。
当所述可变化透明曲面层与反射层的接触面为凹形曲面时，步骤(S3)包括：
在透明导电层上形成一层隔离绝缘层；
采用化学腐蚀加掩膜的方法，对所述隔离绝缘层进行蚀刻，在隔离绝缘层上形成凹缺部。
当所述可变化透明曲面层与反射层的接触面为凹形曲面时，步骤(S6)包括：
采用化学腐蚀加掩膜的方法，对所述光刻胶和透明层沿着所述凹缺部进行蚀刻，形成具有凹形曲面的可变化透明曲面层。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (14)
1.一种倒装LED芯片，其特征在于，包括衬底、设于衬底上的外延层、设于外延层上的透明导电层、设于透明导电层上的可变化透明曲面层、设于可变化透明曲面层上的反射层、设于反射层上的绝缘层、以及第一电极和第二电极；
所述可变化透明曲面层由下述制备方法制得，所述制备方法包括：
对透明导电层进行预先处理；
在预先处理后的透明导电层上形成透明层，所述透明层的表面为平面；
在所述透明层上涂覆光刻胶；
对所述光刻胶以及透明层进行刻蚀，使裸露出来的透明层形成变化曲面；
去除光刻胶，形成可变化透明曲面层；
所述可变化透明曲面层配合绝缘层和反射层，以调整光散射的角度。
2.如权利要求1所述的倒装LED芯片，其特征在于，所述可变化透明曲面层与反射层的接触面为凸形曲面或凹形曲面,
所述可变化透明曲面层由透光材料制成。
3.如权利要求2所述的倒装LED芯片，其特征在于，所述可变化透明曲面层的材料为SiO2、SiNx、TiO2、Ti2O5、Al2O3、ITO、AZO、ZnO、MgF2和类钻石膜DLC中的一种或几种。
4.如权利要求2所述的倒装LED芯片，其特征在于，当所述可变化透明曲面层与反射层的接触面为凸形曲面时，
可变化透明曲面层的曲率半径为r，可变化透明曲面层的材料的折射率为nL，可变化透明曲面层的焦距为f，其中，r＝(nL-1)f。
5.如权利要求4所述的倒装LED芯片，其特征在于，具有凸形曲面的可变化透明曲面层的焦距位于衬底。
6.如权利要求1所述的倒装LED芯片，其特征在于，当所述可变化透明曲面层与反射层的接触面为凹形曲面时，
所述可变化透明曲面层和所述透明导电层之间还设有隔离绝缘层，以降低透明导电层和可变化透明曲面层之间的片电阻。
7.如权利要求6所述的倒装LED芯片，其特征在于，当所述可变化透明曲面层与反射层的接触面为凹形曲面时，所述预先处理包括：
在透明导电层上形成一层隔离绝缘层；
采用化学腐蚀加掩膜的方法，对所述隔离绝缘层进行蚀刻，在隔离绝缘层上形成凹缺部。
8.如权利要求1所述的倒装LED芯片，其特征在于，所述可变化透明曲面层形成一个变化曲面或多个变化曲面。
9.如权利要求1所述的倒装LED芯片，其特征在于，所述可变化透明曲面层包括依次设于透明导电层上的ITO层和SiO2层，其中，ITO层的折射率＞SiO2层的折射率；
或者，所述可变化透明曲面层包括依次设于透明导电层上的ITO层、SiO2层和MgF2，其中，ITO层的折射率＞SiO2层的折射率＞MgF2层的折射率。
10.如权利要求1所述的倒装LED芯片，其特征在于，所述外延层和透明导电层之间设有接触层，所述接触层由氧化镍或氧化铟锡制成。
11.一种如权利要求1-10任一项所述倒装LED芯片的制作方法，其特征在于，包括：
(1)在衬底上形成外延层；
(2)在外延层上形成透明导电层；
(3)对透明导电层进行预先处理；
(4)在预先处理后的透明导电层上形成透明层，所述透明层的表面为平面；
(5)在所述透明层上涂覆光刻胶；
(6)对所述光刻胶以及透明层进行刻蚀，使裸露出来的透明层形成变化曲面；
(7)去除光刻胶，形成可变化透明曲面层；
(8)在可变化透明曲面层上形成反射层；
(9)在反射层上形成绝缘层；
(10)形成第一电极和第二电极。
12.如权利要求11所述的倒装LED芯片的制作方法，其特征在于，当所述可变化透明曲面层与反射层的接触面为凸形曲面时，步骤(6)包括：
对所述光刻胶进行刻蚀，使所述光刻胶形成梯形结构；
对梯形结构光刻胶的表面和侧壁继续刻蚀，将光刻胶边缘的透明层裸露出来；
对梯形结构光刻胶和裸露出来的透明层继续刻蚀，增加透明层裸露出来的面积，并使裸露出来的透明层形成变化曲面；
对梯形结构光刻胶和裸露出来的透明层继续刻蚀，去除光刻胶，并形成可变化透明曲面层。
13.如权利要求11所述的倒装LED芯片的制作方法，其特征在于，当所述可变化透明曲面层与反射层的接触面为凹形曲面时，步骤(3)包括：
在透明导电层上形成一层隔离绝缘层；
采用化学腐蚀加掩膜的方法，对所述隔离绝缘层进行蚀刻，在隔离绝缘层上形成凹缺部。
14.如权利要求13所述的倒装LED芯片的制作方法，其特征在于，当所述可变化透明曲面层与反射层的接触面为凹形曲面时，步骤(6)包括：
采用化学腐蚀加掩膜的方法，对所述光刻胶和透明层沿着所述凹缺部进行蚀刻，形成具有凹形曲面的可变化透明曲面层。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112992877A (zh) * | 2021-02-05 | 2021-06-18 | 业成科技（成都）有限公司 | 倒装发光二极管及其制造方法与背光模组 |
Citations (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1883058A (zh) * | 2003-11-19 | 2006-12-20 | 日亚化学工业株式会社 | 半导体元件及其制造方法 |
| CN102646765A (zh) * | 2012-05-03 | 2012-08-22 | 杭州士兰明芯科技有限公司 | 一种led芯片及其相应的制作方法 |
| CN102738331A (zh) * | 2011-04-08 | 2012-10-17 | 新世纪光电股份有限公司 | 垂直式发光二极管结构及其制作方法 |
| CN202616296U (zh) * | 2012-04-09 | 2012-12-19 | 高安市汉唐高晶光电有限公司 | 表面贴装透明环氧树脂的发光二极管的封装结构 |
| CN103050600A (zh) * | 2012-12-21 | 2013-04-17 | 华灿光电股份有限公司 | 一种发光二极管的芯片及该芯片的制备方法 |
| JP5228217B1 (ja) * | 2012-06-19 | 2013-07-03 | 鈴木 優一 | レンズ、照明装置、受光装置および光学装置 |
| CN103915533A (zh) * | 2014-04-10 | 2014-07-09 | 杭州士兰明芯科技有限公司 | 图形化衬底、倒装led芯片及其制作方法 |
| CN105140379A (zh) * | 2015-06-29 | 2015-12-09 | 合肥工业大学 | 一种在空间立体角发光色温均匀的白光led器件及其封装方法 |
| CN106257696A (zh) * | 2015-06-17 | 2016-12-28 | 三星电子株式会社 | 半导体发光装置 |
| CN108183157A (zh) * | 2017-11-30 | 2018-06-19 | 华灿光电（浙江）有限公司 | 一种发光二极管及制备方法 |
| CN108428774A (zh) * | 2018-03-29 | 2018-08-21 | 映瑞光电科技(上海)有限公司 | 一种led芯片 |
| CN108878615A (zh) * | 2018-07-27 | 2018-11-23 | 厦门乾照光电股份有限公司 | 一种led芯片及其制作方法 |
| CN109285925A (zh) * | 2018-10-18 | 2019-01-29 | 佛山市国星半导体技术有限公司 | 一种全彩显像led芯片及其制作方法 |
| CN109524514A (zh) * | 2018-11-23 | 2019-03-26 | 江苏新广联半导体有限公司 | 一种带有Ag反射层结构的倒装LED芯片及其制作方法 |
| CN209658225U (zh) * | 2019-04-16 | 2019-11-19 | 佛山市国星半导体技术有限公司 | 一种倒装led芯片 |
-
2019
- 2019-04-16 CN CN201910304076.6A patent/CN110034220B/zh active Active
Patent Citations (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1883058A (zh) * | 2003-11-19 | 2006-12-20 | 日亚化学工业株式会社 | 半导体元件及其制造方法 |
| CN102738331A (zh) * | 2011-04-08 | 2012-10-17 | 新世纪光电股份有限公司 | 垂直式发光二极管结构及其制作方法 |
| CN202616296U (zh) * | 2012-04-09 | 2012-12-19 | 高安市汉唐高晶光电有限公司 | 表面贴装透明环氧树脂的发光二极管的封装结构 |
| CN102646765A (zh) * | 2012-05-03 | 2012-08-22 | 杭州士兰明芯科技有限公司 | 一种led芯片及其相应的制作方法 |
| JP5228217B1 (ja) * | 2012-06-19 | 2013-07-03 | 鈴木 優一 | レンズ、照明装置、受光装置および光学装置 |
| CN103050600A (zh) * | 2012-12-21 | 2013-04-17 | 华灿光电股份有限公司 | 一种发光二极管的芯片及该芯片的制备方法 |
| CN103915533A (zh) * | 2014-04-10 | 2014-07-09 | 杭州士兰明芯科技有限公司 | 图形化衬底、倒装led芯片及其制作方法 |
| CN106257696A (zh) * | 2015-06-17 | 2016-12-28 | 三星电子株式会社 | 半导体发光装置 |
| CN105140379A (zh) * | 2015-06-29 | 2015-12-09 | 合肥工业大学 | 一种在空间立体角发光色温均匀的白光led器件及其封装方法 |
| CN108183157A (zh) * | 2017-11-30 | 2018-06-19 | 华灿光电（浙江）有限公司 | 一种发光二极管及制备方法 |
| CN108428774A (zh) * | 2018-03-29 | 2018-08-21 | 映瑞光电科技(上海)有限公司 | 一种led芯片 |
| CN108878615A (zh) * | 2018-07-27 | 2018-11-23 | 厦门乾照光电股份有限公司 | 一种led芯片及其制作方法 |
| CN109285925A (zh) * | 2018-10-18 | 2019-01-29 | 佛山市国星半导体技术有限公司 | 一种全彩显像led芯片及其制作方法 |
| CN109524514A (zh) * | 2018-11-23 | 2019-03-26 | 江苏新广联半导体有限公司 | 一种带有Ag反射层结构的倒装LED芯片及其制作方法 |
| CN209658225U (zh) * | 2019-04-16 | 2019-11-19 | 佛山市国星半导体技术有限公司 | 一种倒装led芯片 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112992877A (zh) * | 2021-02-05 | 2021-06-18 | 业成科技（成都）有限公司 | 倒装发光二极管及其制造方法与背光模组 |
| CN112992877B (zh) * | 2021-02-05 | 2022-11-22 | 业成科技（成都）有限公司 | 倒装发光二极管及其制造方法与背光模组 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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