CN204668306U - 发光二极管 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种发光二极管，包含：衬底；第一发光单元和第二发光单元，安置在衬底上并且彼此分隔开；以及互连件，互连件将第一发光单元电连接到第二发光单元，其中第一发光单元和第二发光单元中的每一者包含第一导电型半导体层，安置在第一导电型半导体层上的第二导电型半导体层，以及安置在第一导电型半导体层与第二导电型半导体层之间的活性层；第一发光单元和第二发光单元中的至少一者包含相对于衬底倾斜的第一侧表面；并且第一侧表面安置成平行于衬底的一个边缘，并且包含与衬底限定出锐角的第一倾斜部分，与衬底限定出钝角的第二倾斜部分，和安置在第一倾斜部分与第二倾斜部分之间的倾斜不连续区段。本实用新型能够增加有效发光区域。

Description

发光二极管

优先权要求及相关申请的交叉引用

本专利文献要求2014年2月27日提交的韩国专利申请No.10-2014-0023487的优先权及益处，该专利申请的内容以引用的方式结合在此。

技术领域

示例性实施例涉及一种发光装置及其制造方法，包含具有稳定互连结构的发光装置，其中多个发光单元在单个衬底上彼此电连接，还包含所述发光装置的制造方法。

背景技术

发光装置指的是发射通过电子和电洞的重组合而产生的光的半导体装置，并且用于多种领域，例如显示器、车灯、通用照明装及类似装置。具体来说，因为包含氮化物半导体(例如(Al,Ga,In)N)的发光装置使用寿命长、功耗低、并且响应速度快，所以期望用包含此类发光装置的照明设备取代所属领域的现有光源。

在此类发光装置当中，发光二极管具有p型半导体与n型半导体之间的接面，并且是基于这样一个原理：当n型半导体的电子与p型半导体的电洞重组合时，会在电子跃迁过程中发光。发光二极管受到驱动而通过正向电流发光，并且必需供应直流(DC)电力。因此，当发光二极管直接连接到交流(AC)电源时，发光二极管根据电流方向而重复开/关操作，并且无法连续发光，而且可能容易因为反向电流而遭到损坏。

为了解决现有技术中的发光二极管的此类问题，在名称为“具有发光元件的发光装置(LIGHT-EMITTING DEVICE HAVING LIGHT-EMITTING ELEMENTS)”的酒井(SAKAI)等人的WO 2004/023568 Al中公开了可以通过直接连接到高电压AC电源而使用的一种发光二极管。WO 2004/023568(Al)的AC发光二极管包含多个发 光元件，这些发光元件经由空桥互连而彼此连接，有待通过AC源驱动。但是，这样的空桥互连可能容易被外力打破，而且可能会因外力导致变形而引起短路。

为了解决空桥互连的这样一个缺点，韩国专利No.10-1186684及类似专利中公开了AC发光二极管。韩国专利No.10-1186684公开了一种结构，其中发光单元经由一个通过所谓的阶梯覆盖工艺形成的互连件而彼此电连接。

另一方面，发光二极管的发光效率可以分成内部量子效率和外部量子效率。具体来说，光提取效率表达为通过发光二极管内的全反射在未发生消光的情况下，所产生的光子与发射到外部的光子的比率。

为了改进此光提取效率，在发光二极管的侧表面上形成一个斜表面。举例来说，韩国专利公开No.10-2012-0134982(A)公开了一种在侧表面上形成倾斜使得侧表面在向下方向上宽度逐渐减小的技术。即，在发光二极管中，在半导体层的至少一个侧表面与衬底的上表面之间限定出锐角，以在所述侧表面上形成反向倾斜。

韩国专利公开No.10-2012-0134982中公开的发光二极管包含单个发光单元。因此，当在多个发光单元中的每一者中的侧表面上形成反向倾斜时，难以形成用于发光单元之间的电连接的互连。具体来说，在发光单元中的每一者的侧表面上形成的反向倾斜使得难以形成对应于发光单元的表面的阶梯覆盖互连。

在相关技术中，为了解决此问题，在多个发光单元中的每一者上形成一个倾斜的侧表面，以便在衬底的上表面与发光单元中的每一者的侧表面之间限定出钝角。但是，在这种情况下，包含多个发光单元的典型发光二极管的有效发光区域减小，因而导致正向电压增加而发光效率降低。

本背景技术部分中公开的以上信息只是用于促进理解本实用新型概念的背景技术，因此这个部分可能含有不形成现有技术的任何部分的信息，现有技术在这个国家对所属领域的一般技术人员而言是已知的。

实用新型内容

所公开的技术的实施方案的实例提供一种包含多个发光单元的发光二极管，所述发光单元通过稳定的互连结构彼此连接，并且具有增加的有效发光区域。

所公开的技术的实施方案的实例提供一种制造具有多个发光单元的发光二极管的方法，其中所述多个发光单元通过稳定的互连结构彼此连接，同时增加有效发光区域。

根据一个示例性实施例，一种发光二极管包含：衬底；第一发光单元和第二发光单元，所述第一发光单元和第二发光单元安置在所述衬底上并且彼此分隔开；以及互连件，所述互连件将所述第一发光单元电连接到所述第二发光单元，其中所述第一发光单元和第二发光单元中的每一者包含第一导电型半导体层，安置在所述第一导电型半导体层上的第二导电型半导体层，以及安置在所述第一导电型半导体层与所述第二导电型半导体层之间的活性层；所述第一发光单元和第二发光单元中的至少一者包含相对于所述衬底倾斜的第一侧表面；并且所述第一侧表面安置成平行于所述衬底的一个边缘，并且包含与所述衬底限定出锐角的第一倾斜部分，与所述衬底限定出钝角的第二倾斜部分，和安置在所述第一倾斜部分与所述第二倾斜部分之间的倾斜不连续区段。

所述互连件可以安置在所述第一侧表面上，并且可以形成在所述第二倾斜部分上。

所述第一发光单元和第二发光单元中的每一者可包含面朝另一个发光单元的侧表面的侧表面。所述第一发光单元或第二发光单元的面朝另一个发光单元的侧表面的侧表面可以是第一侧表面，并且所述第一发光单元的第二倾斜部分可以形成在对应于所述第二发光单元的第二倾斜部分的位置处。

此外，所述第一发光单元和第二发光单元中的每一者的不包括所述第一侧表面的其它侧表面可以具有第一倾斜部分。

所述第一导电型半导体层可以具有比所述第二导电型半导体层大的厚度。

所述第一发光单元和第二发光单元中的每一者还可以包含安置在其上侧的至少一部分上的透明电极层，并且所述互连件可以安置在所述 透明电极层上。

此外，所述发光二极管还可以包含安置在所述第二发光单元的至少一部分上的电流阻挡层，其中所述电流阻挡层可以安置在所述透明电极层下面，并且所述电流阻挡层可以安置在对应于所述互连件的位置处。

所述电流阻挡层可以进一步延伸到所述第二发光单元的第一侧表面和所述第一发光单元与所述第二发光单元之间的区。所述延伸的电流阻挡层安置在所述第二发光单元的第二倾斜部分上。

此外，透明电极层可以进一步延伸到所述第二发光单元的第一侧表面和所述第一发光单元与所述第二发光单元之间的区，以安置在所述电流阻挡层上。

所述电流阻挡层可包含分布式布拉格反射器。

所述发光二极管还可以包含保护层，所述保护层覆盖所述第一发光单元和第二发光单元，并且所述保护层可以覆盖其不包括安置所述互连件的区的多个区。

所述发光二极管还可以包含至少一个额外发光单元，所述额外发光单元电连接到所述第一发光单元和第二发光单元，并且所述额外发光单元可以经由所述互连件电连接到所述第一和第二发光单元。

根据另一示例性实施例，一种发光二极管包含：衬底；以及第一发光单元，所述第一发光单元安置在所述衬底上，其中所述第一发光单元包含相对于所述衬底倾斜的第一侧表面，并且其中所述第一侧表面可以安置成平行于所述衬底的一个边缘，并且可以包含与所述衬底限定出锐角的第一倾斜部分，与所述衬底限定出钝角的第二倾斜部分，和安置在所述第一倾斜部分与所述第二倾斜部分之间的倾斜不连续区段。

所述发光二极管还可以包含至少一个额外发光单元，所述额外发光单元电连接到所述第一发光单元，其中所述额外发光单元可以经由所述互连件电连接到所述第一发光单元，并且在所述额外发光单元的侧表面当中，所述额外发光单元的面朝所述第一发光单元的所述第一侧表面的侧表面可以包含第一倾斜部分和第二倾斜部分，所述第一倾斜部分与所述衬底限定出锐角，并且所述第二倾斜部分与所述衬底限定出钝角。

根据另一示例性实施例，一种制造发光二极管的方法包含：在衬底 上形成彼此分隔开的第一发光单元和第二发光单元，其中所述第一发光单元和第二发光单元中的至少一者包含相对于所述衬底倾斜的第一侧表面，并且所述第一侧表面安置成平行于所述衬底的一个边缘，并且包含与所述衬底限定出锐角的第一倾斜部分，与所述衬底限定出钝角的第二倾斜部分，和安置在所述第一倾斜部分与所述第二倾斜部分之间的倾斜不连续区段；以及形成将所述第一发光单元电连接到所述第二发光单元的互连件，其中所述第一发光单元和第二发光单元中的每一者包含第一导电型半导体层，安置在所述第一导电型半导体层上的第二导电型半导体层，以及安置在所述第一导电型半导体层与所述第二导电型半导体层之间的活性层。

所述互连件可以安置在所述第二倾斜部分上，并且沿所述第二倾斜部分形成。

所述第一发光单元和第二发光单元中的每一者可包含面朝另一个发光单元的侧表面的侧表面。所述第一发光单元或第二发光单元的面朝另一个发光单元的侧表面的侧表面可以是第一侧表面，并且所述第一发光单元的第二倾斜部分可以形成在对应于所述第二发光单元的第二倾斜部分的位置处。

在包含所述第一侧表面的第一发光单元和第二发光单元中的每一者中形成所述第一倾斜部分可包含：在所述衬底上形成彼此分隔开的所述第一发光单元和所述第二发光单元，使得所述第一发光单元和第二发光单元的侧表面垂直于所述衬底的上表面；以及对所述第一发光单元和第二发光单元的不包括其一些侧表面的其它侧表面进行湿式蚀刻以形成所述第一倾斜部分。

在包含所述第一侧表面的第一发光单元和第二发光单元中的每一者中形成所述第二倾斜部分可包含：在通过湿式蚀刻形成所述第一倾斜部分的过程中使用掩模覆盖所述第一发光单元和第二发光单元的一些侧表面，以维持不形成所述第一倾斜部分的部分；以及通过对不形成所述第一倾斜部分的所述部分部分地进行干式蚀刻而形成所述第二倾斜部分。

所述方法还可以包含：在形成所述互连件之前在所述第一发光单元 和第二发光单元上形成透明电极层。

所述方法还可以包含：在形成所述透明电极层之前在所述第二发光单元上形成电流阻挡层，其中所述电流阻挡层可以形成在对应于所述互连件的位置处。

根据本实用新型的实施例，多个发光单元的侧表面的一部分形成为具有规律的倾斜，而所述多个发光单元的其它侧表面形成为具有反向倾斜，由此增加有效发光区域，同时形成稳定的互连结构。因此，包含所述多个发光单元的发光二极管可以具有反向倾斜的侧表面。

附图说明

图1(a)、图1(b)、图2和图3示出了根据所公开的技术的一些实施方案的示例性发光二极管的平面图和横截面图。

图4是根据所公开的技术的一些实施方案的示例性发光二极管的平面图。

图5、图6、图7、图8(a)、图8(b)、图9、图10(a)、图10(b)、图11(a)、图11(b)、图12(a)、图12(b)、图13(a)和图13(b)是说明根据所公开的技术的一些实施方案的制造发光二极管的示例性方法的横截面图。

具体实施方式

下文将参考附图来详细描述所公开的技术的示例性实施方案。应理解，提供下面的实施方案是为了便于理解所公开的技术的实例。因此，应理解，所公开的技术不限于下面的实施方案，并且可以用不同方式提供所公开的技术。此外，应注意，附图的比例并不是精确的，而且为了便于描述，有些尺寸，例如宽度、长度、厚度及类似尺寸，可能经过放大。将理解，当例如层、膜、区或衬底等元件被称作形成、放置或安置在另一元件“上方”或“上”时，该元件可以直接形成、放置或安置在该另一元件上，或者也可以存在中间元件。在本说明书通篇中，将用相似的参考标号表示相似的组件。

图1(a)至图3示出了根据所公开的技术的一些实施方案的发光二极 管的平面图和横截面图。具体来说，图1(a)和图1(b)是根据所公开的技术的一些实施方案的示例性发光二极管的平面图，而图2和图3是沿图1(a)的线A-A和线B-B获得的截面图。此外，图1(b)是图1(a)的区X的放大视图。

参看图1(a)至图3，根据这个示例性实施例的发光二极管包含衬底110、发光单元C1、C2和互连件160。所述发光二极管还可包含电流阻挡层130、透明电极层140和保护层150。

衬底110可以是绝缘或导电衬底，并且可包含上面能够生长半导体层120的衬底。衬底110可包含例如蓝宝石衬底、硅衬底、碳化硅衬底、氮化铝衬底或氮化镓衬底。在这个示例性实施例中，衬底110可以是图案化的蓝宝石衬底(patterned sapphire substrate，PSS)，其上表面上包含凹凸图案(未图示)。

发光单元C1、C2安置在衬底110上，并且可包含第一发光单元C1和第二发光单元C2。第一发光单元C1和第二发光单元C2可以彼此分隔开，并且安置在相同衬底110上。发光单元C1、C2可以具有多种尺寸和形状。举例来说，发光单元C1、C2可以具有平行四边形水平横截面，但是，也可以对发光单元C1、C2应用其它横截面形状。

第一发光单元C1和第二发光单元C2中的每一者可包含第一导电型半导体层121、安置在第一导电型半导体层121上的活性层123、和安置在活性层123上的第二导电型半导体层125。

第一导电型半导体层121和第二导电型半导体层125可包含基于氮化物的半导体，例如(Al,Ga,In)N。第一导电型半导体层121可以掺杂有包含Si的n型杂质从而变成n型半导体层，而第二导电型半导体层125可以掺杂有包含Mg的p型杂质从而变成p型半导体层。显然，本实用新型并不限于此，并且第一导电型半导体层121和第二导电型半导体层125可以形成为与前述导电类型的半导体层不同的导电型半导体层。举例来说，第一导电型半导体层121可包含n型GaN，并且第二导电型半导体层125可包含p型GaN。

活性层123可包含基于氮化物的半导体，例如(Al,Ga,In)N。此外，活性层123可包含多量子阱(multi-quantum well，MQW)结构， 并且半导体层的元件和组合物可以经过调整，从而允许构成多量子阱(MQW)结构的半导体层发射具有期望的峰值波长的光。

下文中，对包含基于氮化物的半导体的半导体层120的众所周知的特征将不再赘述。

第一发光单元C1和第二发光单元C2中的每一者可包含相对于衬底110倾斜的侧表面，并且其倾斜的侧表面可包含第一倾斜部分S1和第二倾斜部分S2。此外，第一发光单元C1和/或第二发光单元C2可包含第一侧表面，第一侧表面包含第一倾斜部分S1和第二倾斜部分S2，并且平行于衬底110的一个边缘。因此，第一侧表面可包含靠近第一倾斜部分S1与第二倾斜部分S2之间的边界形成的倾斜不连续部分。

如图3中所示，第一倾斜部分S1可以具有在其侧表面与衬底110的上表面之间限定的锐角。举例来说，第一倾斜部分S1可以相对于衬底110的上表面具有大约20°到大约50°的角。这里，当发光单元的侧表面与衬底110的上表面之间限定的角是锐角时，对应侧表面被限定为反向倾斜的侧表面。因此，第一倾斜部分S1可以是反向倾斜的侧表面部分。

如图2中所示，第二倾斜部分S2可以具有在其侧表面与衬底110的上表面之间限定的钝角。举例来说，第二倾斜部分S2相对于衬底110的上表面可以具有大约110°到大约170°(优选地大约150°到大约160°)的角。这里，当发光单元的侧表面与衬底110的上表面之间限定的角是钝角时，对应侧表面被限定为规律地倾斜的侧表面。因此，第二倾斜部分S2可以是规律地倾斜的侧表面部分。

第一发光单元C1和第二发光单元C2中的每一者的侧表面可以面朝另一个发光单元的侧表面。第一发光单元和第二发光单元中的每一者的面朝另一个发光单元的侧表面的侧表面可以具有规律地倾斜的第二倾斜部分S2，并且所述侧表面的其它区的至少一部分(不包括第二倾斜部分S2的区)可以具有反向倾斜的第一倾斜部分S1。因此，第一发光单元C1和/或第二发光单元C2可包含第一侧表面，所述第一侧表面包含第一倾斜部分S1和第二倾斜部分S2两者。因此，第一侧表面还可以包含倾斜不连续部分，在这个部分，倾斜在第一倾斜部分S1与第二倾斜 部分S2之间的边界处断开。

具体来说，如图1(a)所示，第二倾斜部分S2可以形成在第一发光单元C1与第二发光单元C2之间的一个区下面，这个区中形成有互连件160，而第一倾斜部分S1可以形成在不包括这个区的其它区上。形成有第二倾斜部分S2的这个区的宽度可以大于互连件160，借此互连件160可以稳定地形成在发光单元C1、C2和衬底110上。下文将更详细地描述这个特征。

根据这个示例性实施例，发光单元C1、C2中的每一者的侧表面的不包括某个区的其它区形成为具有反向倾斜的第一倾斜部分S1，由此改进发光二极管的光提取效率。此外，当第一导电型半导体层121掺杂有n型杂质并且第二导电型半导体层125掺杂有p型杂质时，第一导电型半导体层121的厚度比第二导电型半导体层125大许多。在这个结构中，活性层123安置在整体半导体层120的相对上部部分处。因此，在发光单元C1、C2具有反向倾斜的侧表面而非具有规律地倾斜的侧表面的结构中，活性层123可以具有更大的有效区域。因此，发光单元中的每一者具有增加的有效发光区域，借此发光二极管可以具有低正向电压和改进的发光效率。

再次参看图1(a)至图3，第一发光单元C1可以具有第一导电型半导体层121的暴露区，所述暴露区是通过移除第二导电型半导体层125和活性层123的一部分而形成的。互连件160形成在第一导电型半导体层121的暴露区上，借此第一发光单元C1可以通过互连件160电连接到第二发光单元C2。

但是，应理解本实用新型并不限于此。举例来说，如图4中所示，当发光二极管包含三个或更多个发光单元时，所述发光单元中的每一者在对应于形成有互连件160的区的位置处可包含第一导电型半导体层121的暴露区。

可以形成电流阻挡层130以部分地覆盖第二发光单元C2。如图1(a)、图1(b)和图2所示，电流阻挡层130可以部分地覆盖第二发光单元C2的上表面和侧表面，并且可以延伸到第一发光单元C1与第二发光单元C2之间的区。

此外，电流阻挡层130可以防止第二导电型半导体层125直接安置在互连件160下面，由此防止电流拥挤。因此，电流阻挡层130可以安置在对应于形成有互连件160的区的位置处，并且优选地形成在比形成有互连件160的区大的区域中，以防止第二导电型半导体层125直接连接到互连件160的下部区。

电流阻挡层130可以具有绝缘特性，并且可包含例如氧化硅层、氮化硅层或电介质层。此外，电流阻挡层130可包含分布式布拉格反射器，其中具有不同折射率的层一个堆在另一个上。因为电流阻挡层130包含分布式布拉格反射器，所以电流阻挡层130允许向上行进的光通过电流阻挡层130，同时反射向下行进的光，由此改进发光二极管的光提取效率。

透明电极层140可以安置在发光单元C1、C2上。透明电极层140可以安置在第一发光单元和第二发光单元C1、C2中的每一者的第二导电型半导体层125上(141)。安置在第一发光单元C1和第二发光单元C2中的每一者的第二导电型半导体层125上的透明电极层141的面积可以比第二导电型半导体层125小，以便可以暴露第二导电型半导体层125的外围周围的上表面。

此外，透明电极层140可以安置在电流阻挡层130上，并且可以进一步形成在电流阻挡层130上，电流阻挡层130形成在第二发光单元C2的侧表面上和第一发光单元C1与第二发光单元C2之间的区上(143，145)。这里，如图1(a)和图1(b)所示，形成在第二发光单元C2的侧表面上的透明电极层143的宽度和形成在第一发光单元C1与第二发光单元C2之间的区上的透明电极层145的宽度可以小于电流阻挡层130的宽度。从第二发光单元C2的上表面延伸并且覆盖第一发光单元C1与第二发光单元C2之间的暴露区的透明电极层145可以延伸得比电流阻挡层130更远。使用这个结构，延伸的透明电极层145可以部分地覆盖第一发光单元C1的第一导电型半导体层121的侧表面。但是，应理解本实用新型并不限于此。

透明电极层140可包含例如氧化铟锡(ITO)及类似材料等透光导电材料。透明电极层140安置在互连件160与第二导电型半导体层125 之间，由此能实现更高效的电流扩散。

互连件160将第一发光单元C1电连接到第二发光单元C2。此外，沿第一发光单元C1的表面和第二发光单元C2的表面形成互连件160，以便与其对应。此外，互连件160可包含延伸区段163、165，以便改进电流扩散效应。

具体来说，互连件160可包含第一衬垫区段161、第一延伸区段163、第二延伸区段165和连接区段167。

第一衬垫区段161可以安置在第一发光单元C1的第一导电型半导体层121的暴露区上，并且第一延伸区段163可以从第一衬垫区段161延伸以安置在所述暴露区上。第二延伸区段165可以安置在第二发光单元C2的第二导电型半导体层125和透明电极层141上，并且可以延伸，如图1(a)和图1(b)所示。第二延伸区段165可以具有任何形状和任何长度。连接区段167将第一衬垫区段161连接到第二延伸区段165，并且安置在第一发光单元C1和第二发光单元C2的侧表面上及其之间的区上。电流阻挡层130可以安置在第二延伸部部分165和连接区段167下面，并且第二延伸区段165和连接区段167的面积可以比电流阻挡层130小。因此，通过电流阻挡层130可以改进电流扩散效应。

具体来说，连接区段167可以安置在第一发光单元C1和第二发光单元C2中的每一者的侧表面上，第一发光单元C1和第二发光单元C2各自例如在其第一侧表面上具有第二倾斜部分S2。因此，互连件160可以用阶梯覆盖形状形成。

根据这个示例性实施例，规律地倾斜的第二倾斜部分S2形成在第一发光单元C1和第二发光单元C2中的每一者的面朝另一个发光单元的侧表面的侧表面上，借此可以用阶梯覆盖形状形成互连件160。以此方式，第一发光单元C1和第二发光单元C2中的每一者包含具有反向倾斜的第一倾斜部分S1的侧表面，并且上面形成有互连件160的侧表面具有第二倾斜部分S2。因此，根据这个示例性实施例的发光二极管，因为侧表面具有第一倾斜部分S1，所以具有增加有效发光区域和光提取效率的效应，同时因为在侧表面的一部分上形成第二倾斜部分S2，所以允许稳定地形成互连件160。

此外，如上所述，当第二倾斜部分S2的宽度大于互连件160时，可以确保加工容限以便形成互连件160。举例来说，在形成互连件160时，可以有大约1μm到2μm的对准误差。但是，当第二倾斜部分S2的宽度大于互连件160的宽度时，可以防止此对准误差所致的故障。

另一方面，互连件160的相应部分161、163、165、167可以彼此一体地形成，并且可包含相同材料。但是，应理解，本实用新型并不限于此，并且互连件的相应部分可以分别形成而且可以包含不同材料。此外，互连件160可包含多层结构。

保护层150可以覆盖不包括形成有互连件160的区的其它区。即，保护层150可包含开口，通过这个开口，形成有互连件160的区(也就是说，第一发光单元C1的一部分、第二发光单元C2的一部分、和衬底110的上表面的一部分)得以暴露，并且互连件160可以安置在所述开口中。保护层150可以对应于发光二极管的表面而形成，并且可以具有基本上不变的厚度。

保护层150可包含氧化硅层或氮化硅层，并且可以通过保护发光二极管免受外部环境影响而改进可靠度。

根据这个示例性实施例，第一发光单元C1和第二发光单元C2中的每一者的侧表面形成为具有第二倾斜部分S2。因此，在包含多个发光单元的发光二极管中，发光单元可以形成为具有反向倾斜的第一倾斜部分S1。因此，发光单元可以形成为具有包含第一倾斜部分S1的侧表面以便改进光提取效率同时增加有效发光区域，并且发光单元可以形成为具有包含第二倾斜部分S2的侧表面，由此使得能够稳定地形成互连件。

根据这个示例性实施例，发光二极管包含第一发光单元C1和第二发光单元C2。但是，应理解，本实用新型并不限于此，并且在其它示例性实施例中，发光二极管可包含三个或更多个发光单元。

举例来说，如图4中所示，除了第一发光单元C1和第二发光单元C2之外，发光二极管还可包含额外发光单元。在这个示例性实施例中，第一发光单元C1和第二发光单元C2可以电连接到额外发光单元。在这个实施例中，发光单元可以经由互连件160彼此连接，并且在所述发光单元中的每一者中，形成有互连件160的区下面的部分可以具有规律地 倾斜的第二倾斜部分S2。

也就是说，参看图1(a)至图3所描述的第一发光单元C1与第二发光单元C2之间的电连接关系还可以应用于包含三个或更多个发光单元的发光二极管。因此，如这些图中所示，发光单元中的每一者可以在其相对侧表面处形成有所述规律地倾斜的第二倾斜部分S2，使得第一发光单元C1和第二发光单元C2可以电连接到额外的发光单元。

因此，本实用新型还可以应用于包含三个或更多个发光单元的发光二极管，并且可以进行各种修改，而并不背离本实用新型的范围。

图5至图13(b)是说明根据本实用新型的另一示例性实施例的制造发光二极管的方法的截面图。

根据这个实施例，提供制造如图1(a)至图3所示的发光二极管的方法。因此，对与图1(a)至图3中说明的实施例的元件相同的元件不再予以赘述。

参看图5，在衬底110上形成半导体层120，半导体层120包含第一导电型半导体层121、活性层123和第二导电型半导体层125。

衬底110可以是任何能够在上面生长半导体层120的衬底，并且可包含(例如)蓝宝石衬底、硅衬底、碳化硅衬底、氮化铝衬底或氮化镓衬底。具体来说，在这个示例性实施例中，衬底110可以是具有凹凸图案(未图示)的图案化的蓝宝石衬底(PSS)。

第一导电型半导体层121、活性层123和第二导电型半导体层125可包含基于氮化物的半导体，例如(Al,Ga,In)N，并且可以通过MOCVD、MBE、HVPE及类似工艺在衬底上生长。

在一些示例性实施例中，在衬底110上生长第一导电型半导体层121之前，可以进一步在衬底110上形成缓冲层(未图示)。缓冲层可以减轻半导体层120与衬底110之间的晶格失配。当衬底110由与半导体层120的材料不同的材料形成时，缓冲层可以充当用于生长半导体层120的核心层。

参看图6，去除半导体层120中的一些(也就是说，第二导电型半导体层125和活性层123的一些)以形成第一导电型半导体层121的暴露区221，第一导电型半导体层121的上表面通过暴露区221部分地暴 露。如附图中所示，可以进一步部分地去除第一导电型半导体层121。通过使第一导电型半导体层121的上表面得以部分地暴露的第一导电型半导体层121的暴露区221，在后续的工艺中可以在第一发光单元C1上形成台面结构。

接下来，参看图7，部分地去除半导体层120以形成分隔区D1，使得衬底110的上表面通过分隔区D1得以暴露。因此，可以将半导体层120划分成第一发光单元C1和第二发光单元C2，这两者彼此分隔开。第一发光单元C1可以与第二发光单元C2分隔开3μm到7μm的距离，例如大约5μm的距离。

可以通过光刻和蚀刻部分地去除半导体层120。具体来说，可以通过使用干式蚀刻部分地去除半导体层120而形成分隔区D1，并且可以通过调整光致抗蚀剂的特性基本上垂直于衬底110形成第一发光单元C1和第二发光单元C2的侧表面。

在这个工艺中，可以基本上垂直于衬底110的上表面形成第一发光单元C1和第二发光单元C2的侧表面，借此可以形成发光单元的侧表面，以便通过后续的工艺而具有多个倾斜，包含反向倾斜和规律的倾斜。

另一方面，第一发光单元C1可包含第一导电型半导体层的暴露区221，通过部分地去除第二导电型半导体层125和活性层123而形成所述暴露区221，以便可以通过暴露区221部分地暴露第一导电型半导体层121。

参看图8(a)和图8(b)，在发光单元C1、C2中的每一者的侧表面的一部分上形成第一倾斜部分S1。图8(a)是沿图1(a)的线A-A获得的侧视截面图，而图8(b)是沿图1(a)的线B-B获得的侧视截面图。

在发光单元C1、C2中的每一者的侧表面的一部分上形成第一倾斜部分S1可包含通过湿式蚀刻在发光单元C1、C2中的每一者的侧表面上形成反向倾斜的第一倾斜部分S1。举例来说，当使用包含硫酸和/或磷酸的蚀刻剂对发光单元C1、C2的侧表面执行蚀刻时，可以如图7中所示形成反向倾斜的第一倾斜部分S1。

另一方面，如图8(a)中所示，在发光单元C1、C2中的每一者的侧表面的其它部分上形成掩模211，以防在这些部分上形成第一倾斜部 分S1。因此，发光单元C1、C2中的每一者的侧表面的一些部分维持在基本上垂直于衬底的上表面的倾斜位置。可以在侧表面的一部分上形成第二倾斜部分S2，通过后续工艺，所述部分具有垂直的倾斜。

在这个示例性实施例中，通过掩模211保护第一发光单元C1和第二发光单元C2中的每一者的侧表面的一部分，而通过蚀刻剂部分地蚀刻其侧表面的其它部分以在其侧表面上形成第一倾斜部分S1。

接下来，参看图9，通过光刻和蚀刻在侧表面的一部分上形成规律地倾斜的第二倾斜部分S2，在图8(a)中未在所述部分中形成第一倾斜部分S1。因此，在第一发光单元C1和第二发光单元C2中的每一者的面朝另一个发光单元的侧表面的侧表面上形成第二倾斜部分S2。

可以使用干式蚀刻执行在第一发光单元C1和第二发光单元C2中的每一者的侧表面上形成第二倾斜部分S2，并且可以通过调整光致抗蚀剂的特性而形成第一发光单元C1和第二发光单元C2的规律地倾斜的侧表面。

接下来，图10(a)是沿图1(a)的线A-A获得的侧视截面图，而图10(b)是沿图1(a)的线B-B获得的侧视截面图。参看图10(a)和图10(b)，形成电流阻挡层130以部分地覆盖第二发光单元C2的上表面和侧表面。此外，还可以形成电流阻挡层130以覆盖在第一发光单元C1与第二发光单元C2之间的衬底110的暴露的上表面。具体来说，可以在第二发光单元C2的侧表面当中具有第二倾斜部分S2的侧表面上形成电流阻挡层130。因此，如图10(b)中所示，不能在第一倾斜部分S1上形成电流阻挡层130。

电流阻挡层130可以形成在对应于其中将通过后续工艺形成互连件160的区的一个区中。此外，电流阻挡层130的所述区可以具有比其中将形成互连件160的区大的面积。因此，可以根据将形成互连件160的位置以各种方式调整电流阻挡层130的形状和区。

电流阻挡层130可包含绝缘材料，并且可以通过借助光刻和蚀刻对绝缘材料进行图案化而形成。替代地，可以通过剥离工艺来形成电流阻挡层130。此外，可以将电流阻挡层130形成为分布式布拉格反射器，所述分布式布拉格反射器是通过交替地堆叠具有不同折射率的层(举例 来说，SiO₂层和TiO₂层)而形成。

图11(a)是沿图1(a)的线A-A获得的侧视截面图，而图11(b)是沿图1(a)的线B-B获得的侧视截面图。参看图11(a)和图11(b)，可以在第一发光单元C1和第二发光单元C2上形成透明电极层140。

透明电极层140可包含例如ITO和ZnO的导电氧化物或例如Ni/Au的透光金属层，并且可以通过沉积和剥离工艺形成。透明电极层140可以形成在发光单元C1、C2中的每一者的第二导电型半导体层125上，并且可以具有比第二导电型半导体层125小的面积。此外，透明电极层140可以形成为部分地覆盖第二发光单元C2的具有第二倾斜部分S2的侧表面和第一发光单元C1与第二发光单元C2之间的区。因此，透明电极层140可以至少部分地覆盖电流阻挡层130。

另一方面，不能在第一发光单元C1的第一导电型半导体层121的暴露区221上形成透明电极层140。

接下来，图12(a)是沿图1(a)的线A-A获得的侧视截面图，而图12(b)是沿图1(a)的线B-B获得的侧视截面图。参看图12(a)和图12(b)，可以形成保护层130以覆盖发光单元C1、C2和衬底110的暴露的上表面。

保护层130可包含氧化硅或氮化硅，并且可以通过例如化学气相沉积的沉积工艺或电子束蒸镀形成。保护层130是通过沉积工艺形成的，并且因而可以对应于发光单元C1、C2和衬底110的暴露上表面的表面圆度而形成。

图13(a)是沿图1(a)的线A-A获得的侧视截面图，而图13(b)是沿图1(a)的线B-B获得的侧视截面图。参看图13(a)和图13(b)，通过部分地去除保护层130而形成开口231。

可以通过光刻和蚀刻来形成开口231。此外，开口231可以形成在对应于其中将形成互连件160的区的位置处。因此，开口231可以形成在第一发光单元C1的第一导电型半导体层121的暴露区221的一部分、第一发光单元C1与第二发光单元C2之间的区的一部分、具有第二倾斜部分S2的侧表面的一部分、和第二发光单元C2的上表面的一部分上。

接着，在开口231上形成导电材料以形成互连件160。结果，提供 如图1(a)至图3所示的发光二极管。互连件160可包含(举例来说)金属，并且可以通过镀敷、电子束蒸镀或溅镀而形成。具体来说，因为互连件160形成在第二倾斜部分S2上，所述互连件160可以用阶梯覆盖形状将第一发光单元C1电连接到第二发光单元C2。

以此方式，第一发光单元C1和第二发光单元C2中的每一者的侧表面的某一部分形成为具有规律地倾斜的第二倾斜部分S2，由此使得能够用阶梯覆盖形状稳定地形成互连件160。因此，在包含多个发光单元的发光二极管中，所述发光单元中的每一者可以形成为在其侧表面上具有反向倾斜的第一倾斜部分S1，同时用阶梯覆盖形状形成互连件160。

另一方面，根据这个示例性实施例，应用所述方法以制造包含第一发光单元C1和第二发光单元C2的发光二极管。但是，应理解，本实用新型并不限于此，并且根据本实用新型的方法还可以应用于包含三个或更多个发光单元的发光二极管。

举例来说，如图4中所示，当发光二极管除了第一发光单元C1和第二发光单元C2之外还包含额外的发光单元时，第一发光单元C1和第二发光单元C2可以电连接到所述额外的发光单元。在这个示例性实施例中，所述方法可以应用于形成用于将所述多个发光单元彼此电连接的结构。即，参看图1(a)至图3所描述的第一发光单元C1与第二发光单元C2之间的电连接关系还可以应用于包含三个或更多个发光单元的发光二极管。

因此，如图4中所示，所述制造方法还可以应用于发光单元中的每一者的相对侧表面，使得第一发光单元C1和第二发光单元C2可以电连接到额外的发光单元。

此外，虽然将上述示例性实施例描述为将第一发光单元C1串联连接到第二发光单元C2，但是应理解，本实用新型并不限于此，并且发光单元可以彼此并联地或反向并联地或串联、并联和反向并联组合地电连接。

虽然本文中已经描述了某些示例性实施例和实施方案，但是通过此描述将明白其它实施例和修改。因此，本实用新型的概念不限于这些实施例，而是限于所提呈的技术方案的更广泛的范围以及多种显而易见的 修改和等效布置。

Claims (14)

1.一种发光二极管，包括：

衬底；

第一发光单元和第二发光单元，所述第一发光单元和所述第二发光单元安置在所述衬底上并且彼此分隔开；以及

互连件，所述互连件将所述第一发光单元电连接到所述第二发光单元，

其中所述第一发光单元和所述第二发光单元中的每一者包含第一导电型半导体层，安置在所述第一导电型半导体层上的第二导电型半导体层，以及安置在所述第一导电型半导体层与所述第二导电型半导体层之间的活性层，

其中所述第一发光单元和所述第二发光单元中的至少一者包含相对于所述衬底倾斜的第一侧表面，并且

其中所述第一侧表面安置成平行于所述衬底的一个边缘，并且包含与所述衬底限定出锐角的第一倾斜部分、与所述衬底限定出钝角的第二倾斜部分，和安置在所述第一倾斜部分与所述第二倾斜部分之间的倾斜不连续区段。

2.根据权利要求1所述的发光二极管，其中所述互连件安置在所述第二倾斜部分上。

3.根据权利要求2所述的发光二极管，其中所述第一发光单元和所述第二发光单元中的每一者包含面朝另一个发光单元的侧表面的侧表面，所述第一发光单元或所述第二发光单元的面朝另一个发光单元的侧表面的侧表面是所述第一侧表面，并且所述第一发光单元的所述第二倾斜部分安置在对应于所述第二发光单元的所述第二倾斜部分的位置处。

4.根据权利要求3所述的发光二极管，其中所述第一发光单元和所述第二发光单元中的每一者的不包括其所述第一侧表面的其它侧表面包含所述第一倾斜部分。

5.根据权利要求1所述的发光二极管，其中所述第一导电型半导体层具有比所述第二导电型半导体层大的厚度。

6.根据权利要求1所述的发光二极管，其中所述第一发光单元和所 述第二发光单元中的每一者还包含安置在其上表面的至少一部分上的透明电极层，并且所述互连件安置在所述透明电极层上。

7.根据权利要求6所述的发光二极管，还包含：

电流阻挡层，所述电流阻挡层安置在所述第二发光单元的至少一部分上，其中所述电流阻挡层安置在所述透明电极层下面并且安置在对应于所述互连件的位置处。

8.根据权利要求7所述的发光二极管，其中所述电流阻挡层进一步延伸到所述第二发光单元的所述第一侧表面和所述第一发光单元与所述第二发光单元之间的区，所述延伸的电流阻挡层安置在所述第二发光单元的所述第二倾斜部分上。

9.根据权利要求8所述的发光二极管，其中所述透明电极层进一步延伸到所述第二发光单元的所述第一侧表面和所述第一发光单元与所述第二发光单元之间的所述区，以安置在所述电流阻挡层上。

10.根据权利要求7所述的发光二极管，其中所述电流阻挡层包含分布式布拉格反射器。

11.根据权利要求1所述的发光二极管，还包含：

保护层，所述保护层覆盖所述第一发光单元和所述第二发光单元，其中所述保护层覆盖所述第一发光单元和所述第二发光单元的不包括安置着所述互连件的区的多个区。

12.根据权利要求1所述的发光二极管，还包含：

至少一个额外发光单元，所述额外发光单元电连接到所述第一发光单元和所述第二发光单元，其中所述额外发光单元经由所述互连件电连接到所述第一发光单元和所述第二发光单元。

13.一种发光二极管，包括：

衬底；以及

第一发光单元，所述第一发光单元安置在所述衬底上，

其中所述第一发光单元包含相对于所述衬底倾斜的第一侧表面，并且

其中所述第一侧表面安置成平行于所述衬底的一个边缘，并且包含与所述衬底限定出锐角的第一倾斜部分，与所述衬底限定出钝角的第二 倾斜部分，和安置在所述第一倾斜部分与所述第二倾斜部分之间的倾斜不连续区段。

14.根据权利要求13所述的发光二极管，还包含：

至少一个额外发光单元，所述至少一个额外发光单元电连接到所述第一发光单元，其中所述额外发光单元经由互连件电连接到所述第一发光单元，并且

其中在所述额外发光单元的侧表面当中，所述额外发光单元的面朝所述第一发光单元的所述第一侧表面的侧表面包含第一倾斜部分和第二倾斜部分，所述第一倾斜部分与所述衬底限定出锐角，并且所述第二倾斜部分与所述衬底限定出钝角。