CN113169256A - 用于发光二极管芯片的互连 - Google Patents

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Abstract

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。

Description

用于发光二极管芯片的互连
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。
一方面，LED芯片包括：有源LED结构，其包括n型层、p型层以及布置在n型层与p型层之间的有源层；多个第一互连，电连接至n型层；以及多个第二互连，电连接至p型层，其中，多个第一互连和多个第二互连跨LED芯片的区域共同形成对称图案。在某些实施方式中，LED芯片可以进一步包括电连接至n型层的n触点，其中，多个第一互连包括电连接在n触点与n型层之间的多个n触点互连。在某些实施方式中，LED芯片可以进一步包括在p型层上的反射结构，其中，反射结构包括介电层和金属层，并且多个第二互连包括延伸通过介电层的一部分的多个反射层互连。在某些实施方式中，多个第一互连被布置为跨LED芯片的区域以第一图案彼此均匀地间隔开，并且多个第二互连被布置为跨LED芯片的区域以第二图案彼此均匀地间隔开。第一图案和第二图案跨LED芯片共同形成对称图案。在某些实施方式中，多个第二互连的直径基于每个单独的第二互连与特定的第一互连的相对位置是不同的。在某些实施方式中，被布置为最靠近特定的第一互连的单独的第二互连的直径大于被布置为远离特定的第一互连的另一单独的第二互连的直径。在某些实施方式中，被布置为最靠近特定的第一互连的单独的第二互连的直径小于被布置为远离特定的第一互连的另一单独的第二互连的直径。多个第一互连的直径可以基于跨LED芯片的区域的每个单独的第一互连的相对位置是不同的。多个第一互连的直径可以沿从LED芯片的周边朝向LED芯片的中心的方向逐渐减少。在某些实施方式中，多个第一互连和多个第二互连在LED芯片的不同区域中共同形成对称图案。
另一方面，LED芯片包括：有源LED结构，其包括n型层、p型层以及布置在n型层与p型层之间的有源层；多个第一互连，电连接至n型层；以及多个第二互连，电连接至p型层；其中，多个第一互连中的每个第一互连的中心点与多个第二互连中的每个第二互连的中心点跨LED芯片形成相等间隔的中心点的阵列。在某些实施方式中，LED芯片进一步包括电连接至n型层的n触点，其中，多个第一互连包括电连接在n触点与n型层之间的多个n触点互连。在某些实施方式中，LED芯片进一步包括在p型层上的反射结构，其中，反射结构包括介电层和金属层，并且多个第二互连包括延伸通过介电层的一部分的多个反射层互连。在某些实施方式中，多个第一互连中的每个第一互连可以包括在约4微米至约25微米的范围内的相同直径。在其他实施方式中，多个第一互连可以包括在约4微米至约25微米的范围内改变的直径。在某些实施方式中，多个第二互连中的每个第二互连可以包括在约2微米至约15微米的范围内的相同直径。在其他实施方式中，多个第二互连包括在约2微米至约15微米的范围内改变的直径。
另一方面，LED芯片包括：有源LED结构，其包括n型层、p型层以及布置在n型层与p型层之间的有源层；第一互连，电连接至n型层；以及多个第二互连，电连接至p型层；其中，多个第二互连的直径基于每个单独的第二互连与第一互连的相对位置是不同的。多个第二互连的直径可以随着距第一互连的距离的增大而逐渐减少。多个第二互连的直径可以随着距第一互连的距离的增大而逐渐增大。在某些实施方式中，多个第二互连的直径随着距第一互连的距离的增大而逐渐增大和减少。在某些实施方式中，LED芯片可以进一步包括被布置为跨LED芯片的区域以第一图案彼此均匀地间隔开的多个第一互连和被布置为跨LED芯片的区域彼此不均匀地间隔开的多个第二互连。在某些实施方式中，LED芯片可以进一步包括多个第一互连，其中，多个第一互连的直径基于跨LED芯片的区域的每个单独的第一互连的相对位置是不同的。
另一方面，LED芯片包括：有源LED结构，其包括n型层、p型层以及布置在n型层与p型层之间的有源层；第一互连，电连接至n型层；以及多个第二互连，电连接至p型层；其中，多个第二互连中的相邻第二互连之间的间隔基于每个第二互连与第一互连的相对位置是不同的。在某些实施方式中，LED芯片进一步包括在p型层上的反射结构，其中，反射结构包括介电层和金属层，并且多个第二互连包括延伸通过介电层的一部分的多个反射层互连。在某些实施方式中，第一互连是多个第一互连中的一个第一互连。多个第一互连和多个第二互连跨LED芯片的区域共同形成对称图案或非对称图案。
另一方面，出于额外的优点，可以组合本文所述的任何前述方面和/或各个单独的方面和特征。除非本文有相反指示，否则本文所公开的各个特征和元件中的任何特征和元件可以与一个或多个其他所公开的特征和元件组合。
在阅读与所附附图相关联的优选实施方式的以下详细描述之后，本领域技术人员应当认识到本公开的范围并且实现其额外方面。
附图说明
结合在本说明书中并形成本说明书的一部分的所附附图示出了本公开的几个方面，并且与说明书一起用于解释本公开的原理。
图1是以倒装芯片配置布置的代表性发光二极管(LED)芯片的截面图。
图2是倒装芯片安装之前图1的LED芯片的一部分的截面图。
图3A是包括多个n触点互连和多个反射层互连的代表性LED芯片的主发光面的俯视图。
图3B是图3A的LED芯片的安装面的仰视图。
图4A是图3A的LED芯片的主发光面的一部分的局部俯视图。
图4B是当n触点互连和反射层互连以类似于图4A的方式以非对称图案布置时使用有限元方法(FEM)建模的静电场的模型。
图5A是包括对称布置的互连的LED芯片的主发光面的一部分的局部俯视图。
图5B是当n触点互连和反射层互连以类似于图5A的方式以对称图案布置时使用FEM建模的静电场的模型。
图6A是示出包括如图4A所示布置的互连的第一组LED芯片和包括如图5A所示布置的互连的第二组LED芯片的光通量测量的比较曲线图。
图6B是示出图6A所示的相同组的LED芯片的每瓦特流明测量的比较曲线图。
图7是具有不同直径的反射层互连的模型，该反射层互连围绕n触点互连布置以共同形成对称图案。
图8是具有反射层互连的模型，该反射层互连配置有随着距n触点互连的距离的增大而逐渐增大的直径并且共同形成对称图案。
图9是具有反射层互连的模型，该反射层互连配置有随着距n触点互连的距离的增大而逐渐减少的直径以共同形成对称图案。
图10是具有不同直径的反射层互连的模型，该反射层互连围绕n触点互连布置以共同形成对称图案。
图11是具有反射层互连的模型，该反射层互连具有不同直径和距n触点互连的非均匀距离。
图12是包括形成对称图案的n触点互连和反射层互连的LED芯片的安装面的仰视图。
图13A是包括具有基于LED芯片内的位置而改变或变化的直径的n触点互连的LED芯片的安装面的仰视图。
图13B是类似于图13A的LED芯片并且进一步包括反射层互连的LED芯片的安装面的仰视图。
具体实施方式
下面阐述的实施方式表示使本领域技术人员能够实践实施方式并且示出实践实施方式的最佳模式的必要信息。在根据所附附图阅读以下描述时，本领域技术人员应当理解本公开的概念，并且应当认识到本文未特别提及的这些概念的应用。应当理解，这些概念和应用落在本公开和所附权利要求的范围内。
应当理解，尽管术语第一、第二等在本文中可以用于描述各种元件，但是这些元件不应受这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个元件和另一元件。例如，在不脱离本公开的范围的情况下，第一元件可以被称为第二元件，并且类似地，第二元件可以被称为第一元件。如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关联的列出项的任何和所有组合。
应当理解，当诸如层、区域或衬底的元件被称为在另一元件“上”或在另一元件“上”延伸时，其可以直接在另一元件上或直接在另一元件上延伸，或者也可以存在中间元件。相对照地，当一个元件被称为“直接在另一元件上”或“直接在另一元件上延伸”时，不存在中间元件。同样地，应当理解，当诸如层、区域、或衬底的元件被称为在另一元件“上方”或在另一元件“上方”延伸时，其可以直接在另一元件上方或直接在另一元件上方延伸，或者也可以存在中间元件。相对照地，当一个元件被称为“直接在另一元件上方”或“直接在另一元件上方延伸”时，不存在中间元件。还应当理解，当一个元件被称为“连接”或“耦接”至另一元件时，其可以直接连接或耦接至另一元件，或者可以存在中间元件。相对照地，当一个元件被称为“直接连接”或“直接耦接”至另一元件时，不存在中间元件。
诸如“在…下方”或“在…上方”或“在…上部”或“在…下部”或“水平”或“垂直”的相关术语在本文中可以用于描述附图中所示的一个元件、层或区域与另一元件、层或区域的关系。应当理解，这些术语和上面所讨论的那些术语旨在包括除了附图中所描绘的定向之外的装置的不同定向。
本文所使用的术语仅用于描述具体实施方式的目的，并且不旨在限制本公开。如本文所使用的，除非上下文另有明确指示，否则单数形式“一(a)”、“一个(an)”和“该(the)”也旨在包括复数形式。还应当理解，当在本文使用时，术语“包括(comprises)”、“包括(comprising)”、“包括(includes)”和/或“包括(including)”指定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但是不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组的存在或添加。
除非另有定义，否则本文所使用的所有术语(包括技术术语和科技术语)具有与本公开所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。还应当理解，除非本文明确如此定义，否则本文所使用的术语应当被解释为具有与其在本说明书和相关领域的上下文中的含义一致的含义，并且将不以理想化或过于正式的意义来解释。
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。
LED芯片通常包括有源LED结构或区域，该有源LED结构或区域可以具有以不同方式布置的多个不同半导体层的。LED及其有源结构的制造和操作在本领域中通常是公知的，并且在本文中仅简单讨论。有源LED结构的层可以使用已知工艺来制造，其中，合适的工艺是使用金属有机化学气相沉积来制造。有源LED结构的层可以包括许多不同的层，并且通常包括夹在n型与p型相对掺杂的外延层之间的有源层，所有这些层相继形成在生长衬底上。应当理解，有源LED结构中还可以包括额外的层和元件，包括但不限于缓冲层、成核层、超晶格结构、未掺杂层、包覆层、接触层、电流扩展层以及光提取层和元件。有源层可以包括单量子阱、多量子阱、双异质结构或超晶格结构。
有源LED结构可以由不同的材料系统制造，其中，一些材料系统是III族氮化物基材料系统。III族氮化物指在氮(N)与元素周期表的III族元素(通常为铝(Al)、镓(Ga)以及铟(In))之间形成的半导体化合物。氮化镓(GaN)是常见的二元化合物。III族氮化物还指诸如氮化铝镓(AlGaN)、氮化铟镓(InGaN)以及氮化铝铟镓(AlInGaN)的三元和四元化合物。对于III族氮化物，硅(Si)是常见的n型掺杂剂，而镁(Mg)是常见的p型掺杂剂。因此，对于基于III族氮化物的材料系统，有源层、n型层以及p型层可以包括未掺杂或掺杂有Si或Mg的GaN、AlGaN、InGaN以及AlInGaN中的一层或多层。其他材料系统包括碳化硅(SiC)、有机半导体材料以及其他III至V族系统，诸如磷化镓(GaP)、砷化镓(GaAs)和相关化合物。
有源LED结构可以在生长衬底上生长，该生长衬底可以包括许多材料，诸如蓝宝石、SiC、氮化铝(AlN)、GaN，其中，尽管也可以使用包括3C、6H和15R多型的其他SiC多型，但是合适的衬底为4H多型SiC。SiC具有某些优点，诸如与其他衬底相比，与III族氮化物的晶格匹配更紧密，并且导致高质量的III族氮化物膜。SiC还具有非常高的热导率，使得SiC上的III族氮化物装置的总输出功率不受衬底散热的限制。蓝宝石是III族氮化物的另一常见衬底，并且还具有某些优点，包括低成本、具有已建立的制造工艺以及具有良好的透光光学特性。
根据有源层以及n型和p型层的组成，有源LED结构的不同实施方式可以发射不同波长的光。在一些实施方式中，有源LED结构发射峰值波长范围约为430纳米(nm)至480nm的蓝光。在其他实施方式中，有源LED结构发射峰值波长范围约为500nm至570nm的绿光。在其他实施方式中，有源LED结构发射峰值波长范围约为600nm至650nm的红光。
LED芯片还可以覆盖有一种或多种发光材料或其他转换材料(诸如荧光体)，使得来自LED芯片的光中的至少一些光被一种或多种荧光体吸收，并且根据来自一种或多种荧光体的特性发射被转换为一种或多种不同的波长光谱。在一些实施方式中，LED芯片和一种或多种荧光体的组合发射大致白光组合。一种或多种荧光体可以包括黄色(例如，YAG：Ce)、绿色(例如，LuAg：Ce)和红色(例如，Cai-x-ySrxEuyAlSiN3)发射荧光体及其组合。本文所述的发光材料可以是或包括荧光体、闪烁体、发光油墨、量子点材料、日光灯带等中的一个或多个。可以通过任何合适的方式例如直接涂覆在LED的一个或多个面上、分散在被配置为覆盖一个或多个LED的密封剂材料中和/或涂覆在一个或多个光学或支撑元件上(例如，通过粉末涂覆、喷墨印刷等))提供发光材料。在某些实施方式中，发光材料可以是下变频或上变频，并且可以提供下变频材料和上变频材料两者的组合。在某些实施方式中，被布置为产生不同峰值波长的多种不同(例如，组成不同)发光材料可以被布置为接收来自一个或多个LED芯片的发射。在一些实施方式中，一种或多种荧光体可以包括黄色荧光体(例如，YAG：Ce)、绿色荧光体(例如，LuAg：Ce)和红色荧光体(例如，Cai-x-ySrxEuyAlSiN3)及其组合。一种或多种发光材料可以以各种配置设置在LED芯片和/或基台的一个或多个部分上。在某些实施方式中，LED芯片的一个或多个表面可以共形地涂覆有一种或多种发光材料，而这种LED芯片和/或相关联的基台的其他表面可以没有发光材料。在某些实施方式中，LED芯片的顶表面可以包括发光材料，而LED芯片的一个或多个侧表面可以没有发光材料。在某些实施方式中，LED芯片的所有或基本所有外表面(例如，除了触点限定或安装表面之外)涂覆或以其他方式覆盖有一种或多种发光材料。在某些实施方式中，一种或多种发光材料可以以大致均匀的方式布置在LED芯片的一个或多个表面上或上方。在其他实施方式中，一种或多种发光材料可以以相对于材料组成、浓度以及厚度中的一个或多个不均匀的方式布置在LED芯片的一个或多个表面上或上方。在某些实施方式中，一种或多种发光材料的负载百分比可以在LED芯片的一个或多个外表面上或之间改变。在某些实施方式中，一种或多种发光材料可以在LED芯片的一个或多个表面的部分上图案化以包括一个或多个条带、点、曲线或多边形形状。在某些实施方式中，多种发光材料可以布置在LED芯片上或上方的不同离散区域或离散层中。
由LED芯片的有源层或区域发射的光通常具有朗伯发射图案。对于定向应用，可以采用内反射镜或外反射表面来将尽可能多的光重定向到期望的方向。内反射镜可以包括单层或多层。一些多层反射镜包括金属反射器层和介电反射器层，其中，介电反射器层布置在金属反射器层与多个半导体层之间。钝化层布置在金属反射器层与第一电触点和第二电触点之间，其中，第一电触点被布置为与第一半导体层导电通信，并且第二电触点被布置为与第二半导体层导电通信。对于包括表现出小于100％反射率的表面的单层或多层反射镜，一些光可能被反射镜吸收。此外，通过有源LED结构重定向的光可能被LED芯片内的其他层或元件吸收。
如本文所使用的，当照射到层或区域上的发射辐射的至少80％通过层或区域射出时，发光装置的层或区域可以被认为是“透明的”。此外，如本文所使用的，当反射照射到层或区域上的发射辐射的至少80％时，LED的层或区域被认为是“反射的”或体现为“反射镜”或“反射器”。在一些实施方式中，发射辐射包括可见光，诸如具有或不具有发光材料的蓝色和/或绿色LED。在其他实施方式中，发射辐射可以包括不可见光。例如，在GaN基蓝色LED和/或绿色LED的上下文中，银(Ag)可以被认为是反射材料(例如，至少80％反射率)。在紫外线(UV)LED的情况下，可以选择适当的材料来提供期望的并且在一些实施方式中高的反射率；和/或期望的并且在一些实施方式中低的吸收。在某些实施方式中，“透光”材料可以被配置为透射至少50％的期望波长的发射辐射。
本公开可以用于具有多种几何形状(诸如垂直几何形状或横向几何形状)的LED芯片。垂直几何形状的LED芯片通常包括在LED芯片的相对侧或面上的阳极和阴极连接。横向几何形状的LED芯片通常包括在与衬底(诸如生长衬底)相对的LED芯片的同一侧上的阳极和阴极连接。在一些实施方式中，横向几何形状的LED芯片可以安装在LED封装的基台上，使得阳极和阴极连接在LED芯片的与基台相对的面上。在这种配置中，引线键合可以用于提供与阳极和阴极连接的电连接。在其他实施方式中，横向几何形状的LED芯片可以倒装芯片安装在LED封装的基台的表面上，使得阳极和阴极连接在有源LED结构的与基台相邻的面上。在这种配置中，电迹线或图案可以设置在基台上，以提供到LED芯片的阳极和阴极连接的电连接。在倒装芯片配置中，有源LED结构被配置在LED芯片的衬底与LED封装的基台之间。因此，从有源LED结构发射的光可以以期望的发射方向穿过衬底。在一些实施方式中，可以如共同转让的美国公开第2017/0098746号中所描述的那样配置倒装芯片LED芯片，该美国公开通过引用并入本文。在一些实施方式中，可以如以下共同转让的美国专利和美国公开中所阐述的那样配置LED封装，这些美国专利和美国公开通过引用并入本文：美国专利第8,866,169号；第9,070,850号；第9,887,327号；以及美国公开第2015/0179903号。
图1是以倒装芯片配置布置的代表性LED芯片10的截面图，但是其他配置也是可能的。LED芯片10包括有源结构12，其包括形成在衬底20上的p型层14、n型层16以及有源层18。在一些实施方式中，n型层16在有源层18与衬底20之间。在其他实施方式中，掺杂顺序可以颠倒，使得层16被掺杂为p型，而层14被掺杂为n型。衬底20可以包括多种不同的材料(诸如SiC或蓝宝石)，并且可以具有被成形、纹理化或图案化以增强光提取的一个或多个表面。在某些实施方式中，衬底20是透光的(优选地是透明的)并且可以包括邻近有源LED结构12并且包括多个凹陷和/或凸起特征的图案化表面24。在一些实施方式中，图案化表面24与有源LED结构12的n型层16相邻。图案化表面24在衬底20包括蓝宝石以促进通过有源LED结构12与衬底20之间的界面的光提取的实施方式中尤其有用。
在图1中，第一反射层26设置在p型层14上。在某些实施方式中，电流扩散层(未示出)可以设置p型层14与第一反射层26之间。电流扩散层可以包括透明导电氧化物(诸如氧化铟锡(ITO))或金属(诸如铂(Pt))的薄层，但是也可以使用其他材料。第一反射层26可以包括多种不同的材料，并且优选地包括呈现折射率阶跃的材料，其中，该材料包括有源LED结构12以促进从有源LED结构12产生的光的全内反射(TLR)。经历TIR的光被重定向而不经历吸收或损失，并且因此可以促进有用或期望的LED芯片发射。在一些实施方式中，第一反射层26包括折射率低于有源LED结构12材料的折射率的材料。第一反射层26可以包括多种不同的材料，其中，一些材料的折射率小于2.3，而其他材料的折射率可以小于2.15、小于2.0并且小于1.5。在一些实施方式中，第一反射层26包括介电材料，其中，一些实施方式包括二氧化硅(SiO2)和/或氮化硅(SiN)。应当理解，可以使用诸如SiN、SiNx、Si3N4、Si、锗(Ge)、SiO2、SiOx、二氧化钛(TiO2)、五氧化二钽(Ta2O5)、ITO、氧化镁(MgOx)、氧化锌(ZnO)及其组合的多种介电材料。在某些实施方式中，第一反射层26可以包括不同介电材料的多个交替层，例如，对称地重复或非对称地布置的SiO2和SiN的交替层。一些III族氮化物材料(诸如GaN)的折射率可以约为2.4，SiO2的折射率可以约为1.48，并且SiN的折射率可以约为1.9。具有包括GaN的有源LED结构12和包括SiO2的第一反射层26的实施方式可以在有源LED结构12和第一反射层26两者之间具有足够的折射率阶跃以允许光的有效TIR。根据所使用的材料的类型，第一反射层26可以具有不同的厚度，其中，一些实施方式具有至少0.2微米(μm)的厚度。在这些实施方式的一些实施方式中，第一反射层26的厚度范围可以为0.2μm至0.7μm，而在这些实施方式的一些实施方式中，其可以约0.5μm厚。
在图1中，LED芯片10可以进一步包括在第一反射层26上的第二反射层28，使得第一反射层26布置在有源LED结构12与第二反射层28之间。第二反射层28可以包括金属层，该金属层被配置为反射来自有源LED结构12的可以穿过第一反射层26的任何光。第二反射层28可以包括诸如Ag、金(Au)、Al或其组合的多种不同的材料。如图所示，第二反射层28可以包括通过第一反射层26提供导电路径的一个或多个反射层互连30。在某些实施方式中，反射层互连30包括反射层通孔。因此，第一反射层26、第二反射层28以及反射层互连30形成LED芯片10的反射结构。在一些实施方式中，反射层互连30包括与第二反射层28相同的材料，并且与第二反射层28同时形成。在其他实施方式中，反射层互连30可以包括与第二反射层28不同的材料。LED芯片10还可以包括在第二反射层28上的阻挡层32，以防止第二反射层28材料(诸如Ag)迁移至其他层。防止这种迁移促进LED芯片10在其寿命中维持有效操作。阻挡层32可以包括导电材料，其中，合适的材料包括但不限于溅射的Ti/Pt然后是蒸发的Au块体材料或者溅射的Ti/Ni然后是蒸发的Ti/Au块体材料。钝化层34包括在阻挡层32以及第二反射层28的可能未被阻挡层32覆盖的任何部分上。钝化层34保护并且为LED芯片10提供电绝缘，并且可以包括诸如介电材料的多种不同的材料。在一些实施方式中，钝化层34是单层，而在其他实施方式中，钝化层34包括多个层。钝化层34的合适材料包括但不限于氮化硅。在一些实施方式中，钝化层34包括布置在其中的含金属夹层36，其中，夹层36可以包括Al或另一合适的金属。应注意，夹层36嵌入在钝化层34内并且与LED芯片10的其余部分电隔离。在应用中，夹层36可以用作可能通过钝化层34传播的任何裂纹的裂纹阻断层。此外，夹层36可以反射穿过第一反射层26和第二反射层28两者的至少一些光。
在图1中，LED芯片10包括p触点38和n触点40，该p触点38和n触点40布置在钝化层34上并且被配置为提供与有源LED结构12的电连接。p触点38(也可以被称为阳极触点)可以包括一个或多个p触点互连42，其延伸通过钝化层34至阻挡层32或第二反射层28以提供到p型层14的电路径。在某些实施方式中，一个或多个p触点互连42包括一个或多个p触点通孔。n触点40(也可以被称为阴极触点)可以包括一个或多个n触点互连44，其延伸通过钝化层34、阻挡层32、第一反射层28和第二反射层32、p型层14以及有源层18以提供到n型层16的电路径。在某些实施方式中，一个或多个n触点互连44包括一个或多个n触点通孔。在操作中，跨p触点38和n触点40施加的信号被传导至p型层14和n型层16，从而使LED芯片10从有源层18发射光。p触点38和n触点40可以包括诸如Au、铜(Cu)、镍(Ni)、In、Al、Ag、锡(Sn)、Pt或其组合的多种不同的材料。在又一其他实施方式中，p触点38和n触点40可以包括诸如ITO、氧化镍(NiO)、ZnO、氧化镉锡、氧化铟、氧化锡、氧化镁、ZnGa2O4、ZnO2/Sb、Ga2O3/Sn、AgInO2/Sn、In2O3/Zn、CuAlO2、LaCuOS、CuGaO2以及SrCu2O2的导电氧化物和透明导电氧化物。所使用的材料的选择可以取决于触点的位置和期望的电特性，诸如透明度、结电阻率以及薄层电阻。如上所述，LED芯片10被布置成用于倒装芯片安装，并且p触点38和n触点40被配置为安装或接合至诸如印刷电路板的表面。鉴于此，LED芯片10包括被配置为安装至表面的安装面46和与安装面46相对的主发光面48。在某些实施方式中，主发光面48包括衬底20，并且从有源层18发射的光主要通过衬底20离开LED芯片10。在其他实施方式中，可以移除或替换衬底20。
图2是倒装芯片安装之前图1的LED芯片10的一部分的截面图，并且包括如前所述的有源LED结构12、p型层14、n型层16、有源层18、衬底20、图案化表面24、第一反射层26、第二反射层28、一个或多个反射层互连30、阻挡层32、钝化层34以及夹层36。如前所述的电流扩展层50在图2中是可见的。如图所示，p触点38、p触点互连42、n触点40以及n触点互连44延伸通过钝化层34。应注意，n触点互连44延伸通过钝化层34中的比p触点互连42延伸通过的钝化层34中的开口更大的开口。n触点互连44另外延伸通过包括p型层14、有源区域18以及n型层16的一部分的有源LED结构12中的开口。鉴于此，n型互连44比p型互连42和反射层互连30相对更大。在某些实施方式中，第一反射层26的一部分可以沿着其中形成n型互连44的有源LED结构12中的开口的侧壁布置。鉴于此，从有源LED结构12产生的沿朝向n型互连44的方向行进的至少一些光可以重定向，而不损失到在n型互连44中的吸收。此外，第一反射层26的一部分还可以被布置为围绕LED芯片10的周边横向或周边地界定p型层14、有源区域18以及n型层16的部分，以重定向可能以其他方式沿着LED芯片10的外边缘横向地逃逸的光。
图3A是包括多个n触点互连44和多个反射层互连30的代表性LED芯片52的主发光面48的俯视图。如图所示，n触点互连44的尺寸比反射层互连30更大并且更突出。n触点互连44表现为跨LED芯片52的圆阵列，并且反射层互连30表现为跨LED芯片52的较小圆阵列。如前所述，n型互连44是到n型层16的导电路径的一部分(图2)，并且反射层互连30是到p型层14的导电路径的一部分(图2)。鉴于此，多个n触点互连44和多个反射层互连30被配置为跨LED芯片52扩散电流。n触点互连44在LED芯片52中创建，其通常对应于已经移除p型层14(图2)和有源层18(图2)的区域。鉴于此，n型互连44包括LED芯片52的不发光并且可以另外吸收来自LED芯片52的其他区域的一些光的区域。因此，n触点互连44通常被配置为刚好足够大以提供足够的电连接，而不会太大以减少对整体亮度的影响。多个n触点互连44被布置为跨LED芯片52以第一图案或阵列彼此均匀地间隔开。以类似地方式，多个反射层互连30被布置为跨LED芯片52的区域以第二图案或阵列彼此均匀地间隔开。在反射层互连30的第二图案与n触点互连44的第一图案重叠的区域中，则仅存在特定的n触点互连44。
图3B是图3A的LED芯片52的安装面46的仰视图。如图所示，n触点互连44和反射层互连30从安装面46是全部可见的。如前所述，p触点38和n触点40从安装面46也是可见的。如图所示，p触点38形成为窄矩形的形状并且包括若干p触点互连42，并且n触点40在安装面46上形成为较宽矩形的形状。LED芯片52的安装面46被配置为安装至另一表面，包括反射表面、散热器、另一衬底、印刷电路板以及照明装置的壳体等。
图4A是图3A的LED芯片52的主发光面48的一部分的局部俯视图。在图4A中，出于说明性目的，用实线阴影示出了多个n触点互连44。如前所述，n触点互连44彼此均匀地间隔开以形成n触点互连44的第一图案或阵列，并且反射层互连30彼此均匀地间隔开以跨LED芯片52形成反射层互连30的第二图案或阵列。如前所述，由于n触点互连44和反射层互连30被布置为连接LED芯片52的不同部分，因此彼此独立地形成其相应的图案。例如，最靠近第一n触点互连44-1的反射层互连30-1、30-2以与最靠近第二n触点互连44-2的反射层互连30-3、30-4不同的配置布置。作为另一示例，第三n触点互连44-3可能碰巧相对于相邻反射层互连30更居中地定位。鉴于此，n触点互连44的第一图案与反射层互连30的第二图案不对称，并且因此，n触点互连44的第一图案和反射层互连30的第二图案跨LED芯片52共同形成非对称图案。当单独的n触点互连44与相邻反射层互连30之间的间隔可变时，LED芯片52中的电流扩散可能是不均匀的。具体地，在反射层互连30被布置为太靠近单独的n触点互连44的区域中，可能出现电流拥挤的局部区域。相对照地，在反射层互连30被布置为太远离单独的n触点互连44的区域中，可能出现电流扩散不充分的局部区域。
图4B是当n触点互连和反射层互连以类似于图4A的方式以非对称的图案布置时使用有限元方法(FEM)建模的静电场的模型。在图4B的图像中，n触点互连44被以与n触点互连44不同的横向间隔布置的多个反射层互连30包围。定标场线从n触点互连44同心向外示出，并且每条线表示具有大约相等电势的区域。电势从较高的值逐渐变到较低的值，定标场线距n触点互连44越远。图4B中的箭头表示电场的矢量。箭头的尺寸和形状表示局部电场的尺寸、形状以及方向。如图所示，反射层互连30相对于n触点互连44的非对称间隔形成导致集中电场的局部区域的可变定标场线，尤其是在某些反射层互连30被布置为最靠近n触点互连44的区域中。
根据本文所公开的实施方式，公开了具有改进的电流扩散的LED芯片，其还可以提供改进的亮度和效率。在某些实施方式中，代表性LED芯片包括电连接至n型层的多个第一互连和电连接至p型层的多个第二互连。多个第一互连和多个第二互连可以被共同地布置为跨LED芯片形成共同且对称的图案。在某些实施方式中，第一互连和第二互连可以跨LED芯片共同形成相对于彼此以相等距离间隔开的互连阵列，以减少电流拥挤的局部区域。如前所述，在某些实施方式中，多个第一互连可以包括n触点互连，并且多个第二互连可以包括反射层互连。
图5A是包括对称布置的互连的LED芯片54的主发光面48的一部分的局部俯视图。如前所述，LED芯片54包括多个n触点互连44和多个反射层互连30。n触点互连44形成n触点互连44的第一图案，并且反射层互连30跨LED芯片54的区域形成反射层互连30的第二图案。如图5A中所示，n触点互连44的第一图案和反射层互连30的第二图案跨LED芯片54共同形成对称图案。在某些实施方式中，n触点互连44的第一图案不同于反射层互连30的第二图案。在图5A中，第一图案包括比第二图案的反射层互连30之间的间隔更大的n触点互连44之间的间隔。具体地，每个n触点互连44布置在作为反射层互连30的第二图案的一部分的位置。以这种方式，每个n触点互连44与任何最靠近的反射层互连30间隔与反射层互连30彼此间隔的距离相同的距离。在某些实施方式中，多个第一互连44中的每个第一互连的中心点和多个第二互连30中的每个第二互连的中心点跨LED芯片共同形成相等间隔中心点的阵列。在某些实施方式中，每个反射层互连30的尺寸或直径可以基于特定的反射层互连30与特定的n触点互连44的间隔有多近是不同的。在某些实施方式中，图5A所示的对称图案可以布置在LED芯片的特定区域中，而图4A所示的非对称图案设置在同一LED芯片的不同区域中。
如图5A进一步所示，多个反射层互连30包括各自包括不同直径的某些反射层互连30a、30b、30c。反射层互连30a被布置为最靠近n触点互连44并且相对于其他反射层互连30b、30c具有最大直径。反射层互连30c被布置为距n触点互连44最远并且相对于其他反射层互连30a、30b具有最小直径。最后，反射层互连30b被布置为距n触点互连44一距离并且直径在其他反射层互连30a、30c的直径之间。以这种方式，被布置为最靠近特定的n触点互连44的反射层互连30a的直径大于被布置为远离特定的n触点互连44的另一单独的反射层互连30b、30c的直径。如前所述，电势倾向于在最靠近n触点互连44的区域中最高，并且随着距离越远，电势逐渐减少。鉴于此，反射层互连30a、30b、30c被布置为具有以对应于跨LED芯片54的电势的方式增加和减少的不同直径。具体地，较大的反射层互连30a布置在用于处理用于亮度增益的最高电场的区域中。此外，因为较小的反射层互连30c为这些区域中的反射层(图2中的26)提供增加的表面面积，所以最小反射层互连30c布置在具有最小电场的区域中还可以提供亮度增益。在其他实施方式中，所有反射层互连30a、30b、30c可以具有相同的直径。在又一其他实施方式中，反射层互连30a、30b、30c可以具有在不同配置中改变的直径。例如，在某些实施方式中，反射层互连30a、30b、30c可以包括随着距n触点互连44的距离增大在尺寸上逐渐增大的直径。以这种方式，被布置为最靠近特定的n触点互连44的单独的反射层互连30a的直径小于被布置为远离特定的n触点互连44的另一单独的反射层互连30b、30c的直径。此外，反射层互连30a、30b、30c的直径可以在同一LED芯片54的不同区域中被不同地配置以定制发射区域。例如，根据应用，布置在LED芯片54的周边附近的反射层互连30的直径可以小于或大于居中定位的其他反射层互连30的直径。在某些实施方式中，反射层互连30可以包括LED芯片54的特定区域中的特定直径和LED芯片54的不同区域中的不同直径。在进一步的实施方式中，反射层互连30可以包括LED芯片54的特定区域中的相同直径和LED芯片54的不同区域中的不同直径的范围。
在某些实施方式中，反射层互连30包括在约2μm至约15μm的范围内或在约4μm至约10μm的范围内恒定或改变的直径。在某些实施方式中，n触点互连44包括在约4μm至约25μm的范围内或在约5μm至约20μm的范围内或在约15μm至约25μm的范围内恒定或改变的直径。
图5B是当n触点互连和反射层互连以类似于图5A的方式以对称图案布置时使用FEM建模的静电场的模型。在图5B的图像中，多个反射层互连30和n触点互连44共同形成对称图案。具体地，相邻的互连(无论其是n触点互连44还是任何反射层互连30)彼此以相等间隔布置。如图所示，定标场线和电场矢量箭头比图4B所示的非对称图案的定标场线和电场矢量箭头更均匀地分布，从而提供更均匀分布的电流扩散。
根据本文所公开的方面，LED芯片中的改进或更均匀分布的电流扩散还可以提供改进的亮度和效率。鉴于此，收集亮度和效率数据以比较具有对称和非对称互连布置的LED芯片。图6A是示出包括如图4A所示布置的互连的第一组LED芯片(LED1)和包括如图5A所示布置的互连的第二组LED芯片(LED2)的光通量或亮度测量的比较曲线图。y轴以任意单位表示光通量(LumFlux)。如图所示，LED2芯片表现出显著更高的平均亮度测量。在某些实施方式中，LED2芯片与LED1芯片之间的亮度的平均增加被测量为在约百分之一与百分之二之间的范围内。图6B是示出图6A所示的相同LED1和LED2芯片的效率或每瓦特流明测量的比较曲线图。y轴以任意单位表示每瓦特流明(LPW)。如图所示，LED2芯片也比LED1芯片显著更有效，指示图6A的比较曲线图中所示的亮度增加。
根据本文所公开的实施方式，LED芯片可以包括跨LED芯片共同布置的多个第一互连和多个第二互连。在某些实施方式中，第一互连、第二互连或第一互连和第二互连两者的直径可以根据其在LED芯片内的位置而改变或变化。因此，电流扩散、亮度均匀性以及其他电特性可以适合于具有第一互连和第二互连的不同布置的各种应用。如前所述，多个第一互连可以包括n触点互连，并且多个第二互连可以包括反射层互连。
图7是具有不同直径的反射层互连的模型，该反射层互连围绕n触点互连布置以共同形成对称图案。在图7中，多个反射层互连30a、30b、30c被布置为距n触点互连44逐渐较远的距离。在某些实施方式中，反射层互连30a、30b、30c和n触点互连4以如前所述的共同对称图案布置。如图所示，反射层互连30a包括最小的直径并且被布置为最靠近n触点互连44，反射层互连30b包括最大的直径并且被布置为比反射层互连30a更远离n触点互连44，并且反射层互连30c包括介于最小的直径与最大的直径之间的直径并且被配置为比反射层互连30b更远离n触点互连44。因此，反射层互连30a、30b、30c可以被布置为具有随着距n触点互连44的距离的增大而逐渐增大并且然后减少的直径。通过非限制性示例，n触点互连44可以包括约20μm的直径，并且反射层互连30a、30b、30c可以分别包括约5μm、12μm以及8.5μm的直径。
图8是具有反射层互连的模型，该反射层互连配置有随着距n触点互连的距离的增大而逐渐增大的直径并且共同形成对称图案。如前所述，在图8中，多个反射层互连30a、30b、30c被布置为距n触点互连44逐渐较远的距离。在某些实施方式中，反射层互连30a、30b、30c和n触点互连44以如前所述的共同对称图案布置。如图所示，反射层互连30a包括最小的直径并且被布置为最靠近n触点互连44，反射层互连30b包括较大的直径并且被布置为比反射层互连30a更远离n触点互连44，并且反射层互连30c包括最大的直径并且被配置为比反射层互连30b更远离n触点互连44。因此，反射层互连30a、30b、30c可以被布置为具有随着距n触点互连44的距离的增大而逐渐增大的直径。通过非限制性示例，n触点互连44可以包括约20μm的直径，并且反射层互连30a、30b、30c可以分别包括约5μm、8.5μm以及12μm的直径。
图9是具有反射层互连的模型，该反射层互连配置有随着距n触点互连的距离的增大而逐渐减少的直径以共同形成对称图案。如前所述，在图9中，多个反射层互连30a、30b、30c被布置为距n触点互连44逐渐较远的距离。在某些实施方式中，反射层互连30a、30b、30c和n触点互连44以如前所述的共同对称图案布置。如图所示，反射层互连30a包括最大的直径并且被布置为最靠近n触点互连44，反射层互连30b包括较小的直径并且被布置为比反射层互连30a更远离n触点互连44，并且反射层互连30c包括最小的直径并且被配置为比反射层互连30b更远离n触点互连44。因此，反射层互连30a、30b、30c可以被布置为具有随着距n触点互连44的距离的增大而逐渐减少的直径。通过非限制性示例，n触点互连44可以包括约20μm的直径，并且反射层互连30a、30b、30c可以分别包括约12μm、8.5μm以及5μm的直径。在其他实施方式中，反射层互连30a、30b、30c可以分别包括约8μm、6μm以及4μm的直径。
图10是具有不同直径的反射层互连的模型，该反射层互连围绕n触点互连布置以共同形成对称图案。如前所述，在图10中，多个反射层互连30a、30b、30c被布置为距n触点互连44逐渐较远的距离。在某些实施方式中，反射层互连30a、30b、30c和n触点互连44以如前所述的共同对称图案布置。如图所示，反射层互连30a包括最大的直径并且被布置为最靠近n触点互连44，反射层互连30b包括最小的直径并且被布置为比反射层互连30a更远离n触点互连44，并且反射层互连30c包括介于最大的直径与最小的直径之间的直径并且被配置为比反射层互连30b更远离n触点互连44。因此，反射层互连30a、30b、30c可以被布置为具有随着距n触点互连44的距离的增大而逐渐减少并且然后增大的直径。通过非限制性示例，n触点互连44可以包括约20μm的直径，并且反射层互连30a、30b、30c可以分别包括约12μm、5μm以及8.5μm的直径。
图11是具有反射层互连的模型，该反射层互连具有不同直径和距n触点距离的非均匀距离。如前所述，在图11中，多个反射层互连30a、30b、30c被布置为距n触点互连44逐渐较远的距离。与图7至图10相比，反射层互连30a、30b、30c被布置为距n触点互连44可变的距离。如图所示，反射层互连30a包括最大的直径并且被布置为最靠近n触点互连44，反射层互连30b包括较小的直径并且被布置为比反射层互连30a更远离n触点互连44，并且反射层互连30c包括介于最大的直径与较小的直径之间的直径并且被配置为比反射层互连30b更远离n触点互连44。此外，相邻的反射层互连30a、30b、30c之间的间隔是不均匀或非均匀的。具体地，反射层互连30a与反射层互连30b之间的间隔大于反射层互连30b与反射层互连30c之间的间隔。鉴于此，具有最大的直径的反射层互连30a定位在具有最高电势的区域中以改进亮度，并且其他反射层互连30b、30c定位为距n触点互连44较远，以距n触点互连44较远地扩散电流密度。在某些实施方式中，该配置在提供改进的亮度的同时还可以增加LED芯片寿命。以这种方式，本文所公开的LED芯片可以包括基于每个反射层互连30a、30b、30c与n触点互连44的相对位置而不同的相邻反射层互连30a、30b、30c之间的间隔。在某些实施方式中，反射层互连30a、30b、30c和n触点互连44可以共同形成对称或非对称图案。
图12是包括形成对称图案的n触点互连44和反射层互连30的LED芯片56的安装面46的仰视图。如图所示，n触点互连44和反射层互连30从安装面46是全部可见的。如前所述，p触点38和n触点40从安装面46也是可见的。如图所示，p触点38形成为窄矩形的形状并且包括若干p触点互连42，并且n触点40在安装面46上形成为较宽矩形的形状。LED芯片52的安装面46被配置为安装至另一表面，包括反射表面、散热器、另一衬底、印刷电路板以及照明装置的壳体等。图12所示的n触点互连44和反射层互连30的对称图案以可选配置布置。应注意，n触点互连44之间布置较少的反射层互连30。例如，在图12中，相邻的n触点互连44的中心点之间的线性线仅与两个反射层互连30相交，其中，在先前所述的实施方式中，相似的线性线与三个反射层互连30相交。不同数量的反射层互连30允许可以针对特定应用所定制的不同图案。在某些实施方式中，被配置为最靠近n触点互连44的反射层互连30a的直径大于距n触点互连44间隔较远的反射层互连30b的直径。在图12所示的图案中，单独的n触点互连44-1与所有相邻的n触点互连44之间的空间填充有两倍于反射层互连30b(总共六个)的反射层互连30a(总共十二个)。在某些实施方式中，相对直径可以颠倒，使得反射层互连30b具有最大的直径，并且反射层互连30a具有最小的直径。
图13A是包括具有基于LED芯片58内的位置而改变或变化的直径的n触点互连44的LED芯片58的安装面46的仰视图。如前所述，n触点40、p触点38以及p触点互连42从安装面46是可见的。在图13A中，一些不同的n触点互连44被配置为基于其在LED芯片58内的位置而具有不同的直径。在某些实施方式中，n触点互连44的直径从LED芯片58的周边朝向LED芯片58的中心逐渐减少。当从俯视或仰视平面图中观察时，LED芯片的电流密度在LED芯片的中心和中心周围有时可能较高。鉴于此，亮度强度倾向于在LED芯片的中心处最高。在使n触点互连44的直径沿着LED芯片58的周边最大并且在LED芯片58的中心最小时，n触点互连44可以因此被配置为在以其他方式经历最低电流密度的区域中注入更多的电流。鉴于此，可以改进跨LED芯片58的电流密度和亮度均匀性。在某些实施方式中，n触点互连44可以包括LED芯片58的特定区域中的特定直径和LED芯片58的不同区域中的不同直径。在进一步地实施方式中，n触点互连44可以包括LED芯片58的特定区域中的相同直径和LED芯片58的不同区域中的不同直径的范围。
图13B是类似于图13A的LED芯片58并且进一步包括反射层互连30的LED芯片60的安装面46的仰视图。如前所述，n触点40、p触点38以及p触点互连42从安装面46是可见的。如前所述，在图13B中，n触点互连44被配置为基于其在LED芯片60内的位置而具有不同的直径。此外，如前所述，反射层互连30与n触点互连44一起共同形成对称图案。
如本文所公开的，LED芯片可以包括电连接至n型层的多个第一互连和电连接至p型层的多个第二互连。在某些实施方式中，多个第一互连和多个第二互连跨LED芯片的区域共同形成对称图案。对称图案可以跨LED芯片的局部区域或整个区域延伸。在某些实施方式中，对称图案跨LED芯片的局部区域并且在同一LED芯片的不同区域中延伸，第一互连和第二互连共同形成非对称图案。还如本文所公开的，第一互连和第二互连中的一个或两个的直径可以跨LED芯片而改变。具体地，同一LED芯片可以包括第一互连或第二互连具有相同直径的特定区域和第一互连或第二互连具有不同直径的另一区域。如本文进一步公开的，对称和非对称图案的组合以及不同互连直径和间隔的组合可以设置在同一LED芯片中。例如，特定的LED芯片可以包括包含具有相同直径的互连的对称图案的区域和包含具有不同直径的互连的非对称图案的另一区域。在另一示例中，特定的LED芯片可以包括包含具有不同直径的互连的对称图案的区域和包含具有相同直径的互连的非对称图案的另一区域。在另一示例中，特定的LED芯片可以包括包含具有相同直径的互连的对称图案的区域和包含相同的对称图案但具有不同直径的互连的另一区域。在另一示例中，特定的LED芯片可以包括包含具有相同直径的互连的非对称图案的区域和包含具有不同直径的互连的相同非对称图案的另一区域。
本领域技术人员应当认识到对本公开的优选实施方式的改进和修改。所有这些改进和修改应被视为在本文公开的概念和随后的权利要求的范围内。

Claims (29)

1.一种发光二极管(LED)芯片，包括：
有源LED结构，包括n型层、p型层以及布置在所述n型层与所述p型层之间的有源层；
多个第一互连，电连接至所述n型层；以及
多个第二互连，电连接至所述p型层，其中，所述多个第一互连和所述多个第二互连跨所述LED芯片的区域共同形成对称图案。
2.根据权利要求1所述的LED芯片，进一步包括电连接至所述n型层的n触点，其中，所述多个第一互连包括电连接在所述n触点与所述n型层之间的多个n触点互连。
3.根据权利要求1所述的LED芯片，进一步包括在所述p型层上的反射结构，其中，所述反射结构包括介电层和金属层，并且所述多个第二互连包括延伸通过所述介电层的一部分的多个反射层互连。
4.根据权利要求1所述的LED芯片，其中，所述多个第一互连被布置为跨所述LED芯片的所述区域以第一图案彼此均匀地间隔开，并且所述多个第二互连被布置为跨所述LED芯片的所述区域以第二图案彼此均匀地间隔开。
5.根据权利要求4所述的LED芯片，其中，所述第一图案和所述第二图案跨所述LED芯片共同形成所述对称图案。
6.根据权利要求1所述的LED芯片，其中，所述多个第二互连的直径基于每个单独的第二互连与特定的第一互连的相对位置是不同的。
7.根据权利要求1所述的LED芯片，其中，被布置为最靠近特定的第一互连的单独的第二互连的直径大于被布置为远离所述特定的第一互连的另一单独的第二互连的直径。
8.根据权利要求1所述的LED芯片，其中，被布置为最靠近特定的第一互连的单独的第二互连的直径小于被布置为远离所述特定的第一互连的另一单独的第二互连的直径。
9.根据权利要求1所述的LED芯片，其中，所述多个第一互连的直径基于跨所述LED芯片的所述区域的每个单独的第一互连的相对位置是不同的。
10.根据权利要求1所述的LED芯片，其中，所述多个第一互连的直径沿从所述LED芯片的周边朝向所述LED芯片的中心的方向逐渐减少。
11.根据权利要求1所述的LED芯片，其中，所述多个第一互连和所述多个第二互连在所述LED芯片的不同区域中共同形成对称图案。
12.一种发光二极管(LED)芯片，包括：
有源LED结构，包括n型层、p型层以及布置在所述n型层与所述p型层之间的有源层；
多个第一互连，电连接至所述n型层；以及
多个第二互连，电连接至所述p型层；
其中，所述多个第一互连中的每个第一互连的中心点与所述多个第二互连中的每个第二互连的中心点跨所述LED芯片形成相等间隔的中心点的阵列。
13.根据权利要求12所述的LED芯片，进一步包括电连接至所述n型层的n触点，其中，所述多个第一互连包括电连接在所述n触点与所述n型层之间的多个n触点互连。
14.根据权利要求12所述的LED芯片，进一步包括在所述p型层上的反射结构，其中，所述反射结构包括介电层和金属层，并且所述多个第二互连包括延伸通过所述介电层的一部分的多个反射层互连。
15.根据权利要求12所述的LED芯片，其中，所述多个第一互连中的每个第一互连包括在约4微米至约25微米的范围内的相同直径。
16.根据权利要求12所述的LED芯片，其中，所述多个第一互连包括在约4微米至约25微米的范围内改变的直径。
17.根据权利要求12所述的LED芯片，其中，所述多个第二互连中的每个第二互连包括在约2微米至约15微米的范围内的相同直径。
18.根据权利要求12所述的LED芯片，其中，所述多个第二互连包括在约2微米至约15微米的范围内改变的直径。
19.一种发光二极管(LED)芯片，包括：
有源LED结构，包括n型层、p型层以及布置在所述n型层与所述p型层之间的有源层；
第一互连，电连接至所述n型层；以及
多个第二互连，电连接至所述p型层；
其中，所述多个第二互连的直径基于每个单独的第二互连与所述第一互连的相对位置是不同的。
20.根据权利要求19所述的LED芯片，其中，所述多个第二互连的所述直径随着距所述第一互连的距离的增大而逐渐减少。
21.根据权利要求19所述的LED芯片，其中，所述多个第二互连的所述直径随着距所述第一互连的距离的增大而逐渐增大。
22.根据权利要求19所述的LED芯片，其中，所述多个第二互连的所述直径随着距所述第一互连的距离的增大而逐渐增大和减少。
23.根据权利要求19所述的LED芯片，进一步包括被布置为跨所述LED芯片的区域以第一图案彼此均匀地间隔开的多个第一互连和被布置为跨所述LED芯片的所述区域彼此不均匀地间隔开的所述多个第二互连。
24.根据权利要求19所述的LED芯片，进一步包括多个第一互连，其中，所述多个第一互连的直径基于跨所述LED芯片的区域的每个单独的第一互连的相对位置是不同的。
25.一种发光二极管(LED)芯片，包括：
有源LED结构，包括n型层、p型层以及布置在所述n型层与所述p型层之间的有源层；
第一互连，电连接至所述n型层；以及
多个第二互连，电连接至所述p型层；
其中，所述多个第二互连中的相邻第二互连之间的间隔基于每个第二互连与所述第一互连的相对位置是不同的。
26.根据权利要求25所述的LED芯片，进一步包括在所述p型层上的反射结构，其中，所述反射结构包括介电层和金属层，并且所述多个第二互连包括延伸通过所述介电层的一部分的多个反射层互连。
27.根据权利要求25所述的LED芯片，其中，所述第一互连是多个第一互连中的一个第一互连。
28.根据权利要求27所述的LED芯片，其中，所述多个第一互连和所述多个第二互连跨所述LED芯片的区域共同形成对称图案。
29.根据权利要求27所述的LED芯片，其中，所述多个第一互连和所述多个第二互连跨所述LED芯片的区域共同形成非对称图案。
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