CN209029405U - Led高压芯片 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种LED高压芯片，包括衬底、多个设置于衬底上的发光半导体单元、以及导电连接层，多个发光半导体单元通过隔离槽隔离，隔离槽包括第一槽体和第二槽体，其中，第一槽体包括相对设置的第一侧壁a和第一侧壁b，第一侧壁a与衬底之间的倾斜角设为α1，第一侧壁b与衬底之间的倾斜角设为α2，α1和α2均为20°～50°；第二槽体包括相对设置的第二侧壁a和第二侧壁b，第二侧壁a与衬底之间的倾斜角设为β1，第二侧壁b与衬底之间的倾斜角设为β2，β1和β2均为60°～90°，导电连接层沿第一槽体的侧壁延伸并串联相邻的发光半导体单元。该LED高压芯片的发光面积增大10％～30％，亮度提升5％左右，而且导电连接层批覆性能好，可靠性高。
Description
技术领域
本实用新型涉及LED芯片技术领域，特别是涉及LED高压芯片。
背景技术
LED传统芯片的工作电压在3V左右，为了接入220V电压的国家电网，需要增加降压器件，但会产生10％左右的功耗并且增加成本。为了能够直接接入 220V电压，传统做法为将几十个LED传统芯片进行串联，但会增加成本。所以， LED高压芯片的设计可以极大的减少成本。
目前，传统的高压芯片为保证串联时的导电连接层不发生断裂，刻蚀角度都会控制在50°以下，但刻蚀角度越小越占用发光面积，所以这道制程平均损失 20％左右的发光面积。
实用新型内容
基于此，有必要针对高压芯片的发光面积问题，提供一种LED高压芯片。
一种LED高压芯片，包括衬底、多个设置于所述衬底上的发光半导体单元、以及导电连接层，多个所述发光半导体单元通过隔离槽隔离，所述隔离槽包括第一槽体和第二槽体，其中，
所述第一槽体包括相对设置的第一侧壁a和第一侧壁b，所述第一侧壁a与所述衬底之间的倾斜角设为α1，所述第一侧壁b与所述衬底之间的倾斜角设为α2，α1和α2均为20°～50°；所述第二槽体包括相对设置的第二侧壁a和第二侧壁b，所述第二侧壁a与所述衬底之间的倾斜角设为β1，所述第二侧壁b与所述衬底之间的倾斜角设为β2，β1和β2均为60°～90°，所述导电连接层沿所述第一槽体的侧壁延伸并串联相邻的所述发光半导体单元。
在其中一个实施例中，所述发光半导体单元包括依次层叠设置于所述衬底的N型半导体层、发光层和P型半导体层，所述第一槽体的任一侧壁设有自所述P 型半导体层延伸至所述N型半导体层的缺口，以暴露部分N型半导体层，所述P 型半导体层表面设置有透明电极，所述暴露部分的N型半导体层与相邻所述发光半导体单元上的透明电极通过所述导电连接层连接，以使电流经所述透明电极流至相邻发光半导体单元的N型半导体层。
在其中一个实施例中，所述导电连接层与所述第一槽体之间设置有绝缘层，用于隔绝所述导电连接层与所述第一槽体接触。
在其中一个实施例中，所述LED高压芯片还包括绝缘保护层，所述绝缘保护层覆盖于所述发光半导体单元和所述隔离槽表面，用于隔绝所述LED高压芯片与空气的接触。
在其中一个实施例中，所述第一槽体沿所述隔离槽的延伸方向的中轴线和所述第二槽体沿所述隔离槽的延伸方向的中轴线共线。
在其中一个实施例中，α1和α2均为30°～40°。
在其中一个实施例中，β1和β2均为70°～80°。
在其中一个实施例中，α1＝α2；及/或β1＝β2。
在其中一个实施例中，所述第一侧壁a和所述第一侧壁b的最短距离为d1， d1＞0；
所述第二侧壁a和所述第二侧壁b的最短距离为d2，d2＞0。
在其中一个实施例中，d1≥d2。
本实用新型的高压芯片的隔离槽包括第一槽体和第二槽体，其中，第一槽体和第二槽体的侧壁与衬底之间形成不同的倾斜角度，不仅可使LED高压芯片的发光面积增大10％～30％，亮度提升5％左右，而且保证了导电连接层批覆性能，提高可靠性。
附图说明
图1为LED高压芯片沿第一槽体处的剖面图；
图2为LED高压芯片的隔离槽的结构示意图。
图中：10、衬底；50、发光半导体单元；60、第一槽体；70、第二槽体； 100、绝缘层；101、导电连接层；102、透明电极；103、绝缘保护层；201、N 型半导体层；202、发光层；203、P型半导体层；204、缺口；601、第一侧壁a； 602、第一侧壁b；701、第二侧壁a；702、第二侧壁b。
具体实施方式
以下将对本实用新型提供的LED高压芯片作进一步说明。
结合图1和图2所示，为本实用新型一实施方式的LED高压芯片，所述LED 高压芯片包括衬底10、多个设置于所述衬底10上的发光半导体单元50、以及导电连接层101，多个所述发光半导体单元50通过隔离槽隔离，所述隔离槽包括第一槽体60和第二槽体70。
其中，所述第一槽体60包括相对设置的第一侧壁a 601和第一侧壁b 602，所述第一侧壁a 601与所述衬底10之间的倾斜角设为α1，所述第一侧壁b 602与所述衬底10之间的倾斜角设为α2，α1和α2均为20°～50°；所述第二槽体70包括相对设置的第二侧壁a 701和第二侧壁b 702，所述第二侧壁a 701与所述衬底10之间的倾斜角设为β1，所述第二侧壁b 702与所述衬底10之间的倾斜角设为β2，β1和β2均为60°～90°，所述导电连接层101沿所述第一槽体60的侧壁延伸并串联相邻的所述发光半导体单元50。
具体的，所述发光半导体单元50包括依次层叠设置于所述衬底10的N型半导体层201、发光层202和P型半导体层203，所述第一槽体60的任一侧壁设有自所述P型半导体层203延伸至所述N型半导体层201的缺口204，以暴露部分N型半导体层201，所述P型半导体层203表面设置有透明电极102，所述缺口204处暴露部分的N型半导体层201与相邻所述发光半导体单元50上的透明电极102通过所述导电连接层101连接，以使电流经所述透明电极102流至相邻发光半导体单元50 的N型半导体层201。从而，使多个半导体单元50实现串联，形成LED高压芯片。
具体的，所述导电连接层101与所述第一槽体60之间设置有绝缘层100，用于隔绝所述导电连接层101与所述第一槽体60接触。从而防止导电连接层101 将同一发光半导体单元50的N型半导体层与P型半导体层导通，发生漏电。
其中，所述绝缘层包括SiO2层、Si3N4层、Al2O3层、TiO2层、Ti3O5层等。
具体的，所述LED高压芯片还包括绝缘保护层103，所述绝缘保护层103 覆盖于所述发光半导体单元50和所述隔离槽表面，用于隔绝所述LED高压芯片与空气的接触。
可以理解，所述绝缘保护层103覆盖于所述发光半导体单元50和所述隔离槽表面时，将绝缘层100、导电连接层101以及透明电极102均覆盖。
具体的，所述第一槽体60沿所述隔离槽的延伸方向的中轴线和所述第二槽体70沿所述隔离槽的延伸方向的中轴线共线，以使隔离槽所占面积较小。
考虑到第一槽体60主要用于沉积导电连接层101，其与衬底10的倾斜角度越小，导电连接层101的批覆效果和可靠性越好，但LED高压芯片的发光面积损失就增大。因此，α1和α2均优选为30°～40°。进一步优选为30°。
进一步的，优选α1＝α2，使所述第一侧壁a 601和所述第一侧壁b 602沿所述隔离槽的延伸方向的中轴线呈轴对称结构，使导电连接层101沉积于第一侧壁a 601和第一侧壁b602的效果更好。
同样，考虑到第二槽体70主要起到隔离发光半导体单元50的作用，其侧壁与衬底10的倾斜角度越大，LED高压芯片的发光面积损失越小。但是，倾斜角度越大，第二槽体70的制备难度越大。所以，β1和β2均优选为70°～80°。进一步优选为80°。
进一步的，优选β1＝β2，使所述第二侧壁a 701和所述第二侧壁b 702沿所述隔离槽的延伸方向的中轴线呈轴对称结构。
具体的，所述第一侧壁a 601和所述第一侧壁b 602的最短距离为d1，d1＞0，所述第二侧壁a 701和所述第二侧壁b 702的最短距离为d2，d2＞0，从而将发光半导体单元50隔离开。
进一步的，d1≥d2。
因此，该LED高压芯片不仅发光面积增大10％～30％，亮度提升5％左右，而且保证了导电连接层批覆性能，提高可靠性。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种LED高压芯片，其特征在于，包括衬底、多个设置于所述衬底上的发光半导体单元、以及导电连接层，多个所述发光半导体单元通过隔离槽隔离，所述隔离槽包括第一槽体和第二槽体，其中，
所述第一槽体包括相对设置的第一侧壁a和第一侧壁b，所述第一侧壁a与所述衬底之间的倾斜角设为α1，所述第一侧壁b与所述衬底之间的倾斜角设为α2，α1和α2均为20°～50°；所述第二槽体包括相对设置的第二侧壁a和第二侧壁b，所述第二侧壁a与所述衬底之间的倾斜角设为β1，所述第二侧壁b与所述衬底之间的倾斜角设为β2，β1和β2均为60°～90°，所述导电连接层沿所述第一槽体的侧壁延伸并串联相邻的所述发光半导体单元。
2.根据权利要求1所述的LED高压芯片，其特征在于，所述发光半导体单元包括依次层叠设置于所述衬底的N型半导体层、发光层和P型半导体层，所述第一槽体的任一侧壁设有自所述P型半导体层延伸至所述N型半导体层的缺口，以暴露部分N型半导体层，所述P型半导体层表面设置有透明电极，所述暴露部分的N型半导体层与相邻所述发光半导体单元上的透明电极通过所述导电连接层连接，以使电流经所述透明电极流至相邻发光半导体单元的N型半导体层。
3.根据权利要求1所述的LED高压芯片，其特征在于，所述导电连接层与所述第一槽体之间设置有绝缘层，用于隔绝所述导电连接层与所述第一槽体接触。
4.根据权利要求1所述的LED高压芯片，其特征在于，所述LED高压芯片还包括绝缘保护层，所述绝缘保护层覆盖于所述发光半导体单元和所述隔离槽表面，用于隔绝所述LED高压芯片与空气的接触。
5.根据权利要求1所述的LED高压芯片，其特征在于，所述第一槽体沿所述隔离槽的延伸方向的中轴线和所述第二槽体沿所述隔离槽的延伸方向的中轴线共线。
6.根据权利要求1所述的LED高压芯片，其特征在于，α1和α2均为30°～40°。
7.根据权利要求1所述的LED高压芯片，其特征在于，β1和β2均为70°～80°。
8.根据权利要求1所述的LED高压芯片，其特征在于，α1＝α2；及/或β1＝β2。
9.根据权利要求1所述的LED高压芯片，其特征在于，所述第一侧壁a和所述第一侧壁b的最短距离为d1，d1＞0；
所述第二侧壁a和所述第二侧壁b的最短距离为d2，d2＞0。
10.根据权利要求9所述的LED高压芯片，其特征在于，d1≥d2。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN110752228A (zh) * | 2019-10-28 | 2020-02-04 | 錼创显示科技股份有限公司 | 微型发光二极管装置 |
| US11393959B2 (en) | 2019-10-28 | 2022-07-19 | PlayNitride Display Co., Ltd. | Micro light-emitting diode device |
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2018
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| CN110752228B (zh) * | 2019-10-28 | 2022-05-24 | 錼创显示科技股份有限公司 | 微型发光二极管装置 |
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