CN220829972U - 一种发光二极管及发光装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种发光二极管及发光装置，其包括半导体叠层、第一电极、第二电极、第一电流阻挡层。半导体叠层包括依次层叠的第一半导体层、发光层和第二半导体层；第一电极位于第一半导体层上；第一电流阻挡层位于第一半导体层与第一电极之间。从发光二极管的上方朝向半导体叠层俯视，第一电极包括第一导通部，第一电流阻挡层包括与第一导通部至少部分重叠的第一阻挡区以及由第一阻挡区向外延伸至未与第一导通部重叠的至少一第二阻挡区；每一第二阻挡区超出第一电极边缘的最大距离大于等于1微米。不仅有效改善电流聚集现象，促进电流的横向扩展，还能提升发光二极管的光萃取能力，提高发光二极管的光电效果。

Description

一种发光二极管及发光装置

技术领域

本实用新型涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种发光二极管及发光装置。

背景技术

发光二极管(Light Emitting Diode，LED)，通常是由如 GaN、GaAs、GaP、GaAsP等半导体制成，其核心是具有发光特性的PN结，在正向电压下，电子由 N区注入P区，空穴由P区注入N区，进入对方区域的少数载流子一部分与多数载流子复合而发光。LED具有发光强度大、效率高、体积小、使用寿命长等优点，被认为是当前最具有潜力的光源之一。

目前，现有的发光二极管通常在P型电极下方设电流阻挡层实现电流横向扩展，而N型电极下方不设电流阻挡层或者设计内缩的电流阻挡层（即电流阻挡层完全内缩在N型电极内），其存在电流分布集中、光电效果差等问题。

因此，如何提高N型电极处的光电效果和避免电流分布集中是亟需解决的技术难题之一。

实用新型内容

本实用新型提供一种发光二极管，解决了背景技术中至少一个技术问题以有效提高光电效果。在一些实施例中，其至少包括半导体叠层、第一电极、第二电极、第一电流阻挡层。

半导体叠层具有相对的下表面和上表面，所述半导体叠层包括由所述下表面到所述上表面依次层叠的第一半导体层、发光层和第二半导体层；第一电极位于所述第一半导体层上，并且与所述第一半导体层电连接；第二电极位于所述第二半导体层上，并且与所述第二半导体层电连接；第一电流阻挡层位于所述第一半导体层与所述第一电极之间。

从所述发光二极管的上方朝向所述半导体叠层俯视，所述第一电极包括第一导通部，所述第一电流阻挡层包括与所述第一导通部至少部分重叠的第一阻挡区以及由第一阻挡区向外延伸至未与所述第一导通部重叠的至少一第二阻挡区；每一所述第二阻挡区超出所述第一电极边缘的最大距离大于等于1微米。

本实用新型还提供一种发光装置，采用如上任一实施例所述的发光二极管。

本实用新型提供的发光二极管通过在第一电极下方对第一电流阻挡层的图形进行设计，不仅有效改善电流聚集现象，促进电流的横向扩展，还能提升发光二极管的光萃取能力。同时还增加第一电流阻挡层在第一电极正下方的面积，以形成良好的ODR反射层，提升反射效率，进一步提高发光二极管的光电效果。

本实用新型的其它特征和有益效果将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本实用新型一实施例中第一电流阻挡层和第一导通部的俯视投影示意图；

图2是本实用新型另一实施例中第一电流阻挡层和第一导通部的俯视投影示意图；

图3是本实用新型一实施例提供的发光二极管的正面剖视图；

图4是本实用新型一实施例提供的发光二极管的视图投影示意图；

图5是图4中A部位的局部放大图；

图6~图11是本实用新型其他实施例中第一电流阻挡层和第一导通部的俯视投影示意图。

附图标记：

10-半导体叠层；11-第一半导体层；12-发光层；13-第二半导体层；20-第一电极；21-第一导通部；22-第一扩展条；21a-未重叠电极区；30-第二电极；31-第二导通部；32-第二扩展条；40-第一电流阻挡层；41-第一阻挡区；42-第二阻挡区；50-第二电流阻挡层；60-第三电流阻挡层；70-绝缘层；80-衬底；90-电流扩展层；L-最大距离。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；下面所描述的本实用新型不同实施方式中所设计的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本实用新型提供一种发光二极管，所述发光二极管至少包括半导体叠层10、第一电极20、第二电极30、第一电流阻挡层40。

半导体叠层10具有相对的下表面和上表面，所述半导体叠层10包括由所述下表面到所述上表面依次层叠的第一半导体层11、发光层12和第二半导体层13；第一电极20位于所述第一半导体层11上，并且与所述第一半导体层11电连接；第二电极30位于所述第二半导体层13上，并且与所述第二半导体层13电连接；第一电流阻挡层40位于所述第一半导体层11与所述第一电极20之间。

从所述发光二极管的上方朝向所述半导体叠层10俯视，所述第一电极20包括第一导通部21，所述第一电流阻挡层40包括与所述第一导通部21至少部分重叠的第一阻挡区41以及由第一阻挡区41向外延伸至未与所述第一导通部21重叠的至少一第二阻挡区42；每一所述第二阻挡区42超出所述第一电极20边缘的最大距离L大于等于1微米。

通过上述对电流阻挡层的设计，不仅有效改善电流聚集现象，促进电流的横向扩展，还能提升发光二极管的光萃取能力，提高发光二极管的光电效果。

在一实施例中，所述第一阻挡区41仅与部分所述第一导通部21重叠，以增加第一导通部21的粘附性，从而避免掉电极的风险，改善电极可靠性。

在一实施例中，从所述发光二极管的上方朝向所述半导体叠层10俯视，所述第一电流阻挡层40的水平投影面积与所述第一导通部21的水平投影面积的比值介于90%~250%。通过增加第一电流阻挡层40的面积，有助于电流的横向扩展，改变电流通道，使得电流更好的往四周流通，提升取光效率；同时还通过对第一电流阻挡层40的面积限定，避免面积太大造成电压升高以及制造成本浪费等问题。

在一实施例中，至少30%的所述第一导通部21的边缘位于所述第一电流阻挡层40上，以保证CB接触面积足够，且起到较好的电流阻挡作用。

在一实施例中，所述第一阻挡区41的水平投影面积与所述第一导通部21的水平投影面积的比值介于75%~100%。通过该面积限定，可以有效避免第一阻挡区41过小而使得电流扩展能力减弱，过大而降低电极的附着力。同时，通过增加第一电流阻挡层40在第一导通部21正下方的面积，在第一导通部21正下方形成ODR反射层，可以有效提升反射效率。

在一实施例中，所述第二阻挡区42的水平投影面积与所述第一电流阻挡层40的水平投影面积的比值大于2%，通过上述增加第一电流阻挡层40超出第一导通部21边缘的面积，有助于电流的横向扩展，有效提升光提取效率。

在一实施例中，多个所述第二阻挡区42的面积相同或者不相同；多个所述第二阻挡区42的形状相同或者不相同。其中，多个所述第二阻挡区42的面积和形状可以根据不同的电极结构及不同位置的电流密度需求进行相应的设计和调整。

在一实施例中，多个所述第二阻挡区42均匀分布或者非均匀分布。多个所述第二阻挡区42的分布情况同样可根据不同的电极结构及不同位置的电流密度需求进行相应的布局。

在一实施例中，所述第一导通部21具有未与所述第一阻挡区41重叠的至少一未重叠电极区21a；所述未重叠电极区21a位于所述第一导通部21的边缘或位于所述第一导通部21的边缘附近。该设计不仅能够使得电流分散在第一导通部21边缘扩散开来，进一步避免电流集中，还能保证第一导通部21的粘附性，从而避免掉电极的风险，改善电极可靠性。

在一实施例中，所述未重叠电极区21a的水平投影面积与所述第一导通部21的水平投影面积的比值介于0%~25%，以同时兼顾电流导通、电流扩展和电极粘附能力，确保发光二极管具有更佳的发光效果。

在一实施例中，多个所述未重叠电极区21a的面积相同或者不相同；多个所述未重叠电极区21a的形状相同或者不相同。其中，多个所述未重叠电极区21a的面积和形状可以根据不同的电极结构及不同位置的电流密度需求进行相应的设计和调整。

在一实施例中，所述未重叠电极区21a在所述第一导通部21上均匀分布或者非均匀分布。其中，多个所述未重叠电极区21a的分布同样可以根据不同的电极结构及不同位置的电流密度需求进行相应的设计。

在一实施例中，所述第一电极20还包括至少一第一扩展条22，所述第一扩展条22由所述第一导通部21向所述第二电极30方向延伸；至少部分所述第一电流阻挡层40覆盖所述第一导通部21和所述第一扩展条22的连接处，以避免连接处的拐角存在电流集中的现象，导致电极烧伤毁坏等风险。

在一实施例中，所述第一电流阻挡层40的材料为至少可透过部分光的绝缘材料，所述第一电流阻挡层40包括二氧化硅、二氧化钛、氮化硅、氮氧化硅、氧化铝、氟化镁、旋涂玻璃、聚合物中的一种或多种叠层，且所述第一电流阻挡层40的厚度介于50 nm~500 nm。电流阻挡层的上述材料选择及厚度设置，一方面不会影响发光二极管芯片的出光，另一方面能够有效防止电流由上方电极垂直流入第二半导体层，有利于提高电流的扩展能力。

在一实施例中，所述发光二极管还包括至少一个第三电流阻挡层60，所述第三电流阻挡层60位于所述第一半导体层11和所述第一扩展条22之间；从所述发光二极管的上方朝向所述半导体叠层10俯视，所述第三电流阻挡层60至少与部分所述第一扩展条22重叠，以避免电流聚集在第一扩展条22下方，进一步提高电流横向扩展能力，进而提高整个发光二极管的光萃取能力和抗ESD能力。

在一实施例中，所述发光二极管还包括电流扩展层90，所述电流扩展层90覆盖所述第二电流阻挡层50；绝缘层70，所述绝缘层70至少覆盖所述第一电极20、所述第二电极30和所述半导体叠层10的部分表面。通过该设置以起到电流扩展的作用和绝缘保护整个发光二极管的作用。

本实用新型还提供一种发光二极管，所述发光二极管至少包括半导体叠层10、第一电极20、第二电极30、第一电流阻挡层40。

半导体叠层10具有相对的下表面和上表面，所述半导体叠层10包括由所述下表面到所述上表面依次层叠的第一半导体层11、发光层12和第二半导体层13；第一电极20位于所述第一半导体层11上，并且与所述第一半导体层11电连接；所述第一电极20包括第一导通部21和n条第一扩展条22（n为大于等于1的整数）；第二电极30位于所述第二半导体层13上，并且与所述第二半导体层13电连接；所述第二电极30包括第二导通部31和（n+1）条第二扩展条32；其中，所述第一扩展条22位于相邻所述第二扩展条32之间；第一电流阻挡层40位于所述第一半导体层11与所述第一电极20之间。

从所述发光二极管的上方朝向所述半导体叠层10俯视，所述第一导通部21包括未与所述第一电流阻挡层40重叠的至少一未重叠电极区21a，所述未重叠电极区21a位于所述第一导通部21中远离所述第二导通部31的边缘位置。通过上述将未重叠电极区21a设置在远离第二导通部31的第一导通部边缘位置，使得电流不会聚集在靠近第二导通部31一侧，能够有效延长电流通路，改善电场分布的均匀性，提高发光二极管的整体亮度。

在一实施例中，从所述发光二极管的上方朝向所述半导体叠层10俯视，多个所述第二扩展条32中处于所述发光二极管沿长度方向最外两侧的所述第二扩展条32末端向所述第一导通部21方向延伸至超过所述第一导通部21；所述处于所述发光二极管沿长度方向最外两侧的所述第二扩展条32末端与所述第一导通部21之间形成有一弱出光区域；未处于所述发光二极管沿长度方向最外两侧的所述第二扩展条32末端与所述第一导通部21之间形成有一强出光区域；所述未重叠电极区21a位于所述第一导通部21中靠近所述弱出光区域且远离所述强出光区域的边缘位置。

其中，第一电流阻挡层40位于第一导通部21下方可形成良好的ODR反射效果，通过上述设置，使得未重叠电极区21a不设置在发光强度较强的强出光区域而设置在发光强度较弱的弱出光区域，从而更有效增加ODR反射效果。

在一实施例中，至少部分所述第一电流阻挡层40未与所述第一导通部21重叠，从而进一步迫使电流更均匀地向四周扩展，进一步提高发光效率，提升抗ESD冲击能力。

在一实施例中，所述未重叠电极区21a的水平投影面积与所述第一导通部21的水平投影面积的比值小于等于25%，以同时兼顾电流导通、电流扩展和电极粘附能力，确保发光二极管具有更佳的发光效果；多个所述未重叠电极区21a的面积相同或者不相同；多个所述未重叠电极区21a的形状相同或者不相同。其中，多个所述未重叠电极区21a的面积和形状可以根据不同的电极结构及不同位置的电流密度需求进行相应的设计和调整。

本实用新型还提供一种发光装置，采用如上任一实施例所述的发光二极管，以有效提高发光装置的性能。

以下将结合本实用新型实施例中的附图，通过多种具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例一

请参阅图3，图3为本实用新型提供的发光二极管的正面剖视图。为达所述优点至少其中之一或其他优点，本实用新型实施例一提供一种发光二极管，所述发光二极管至少包括半导体叠层10、第一电极20、第二电极30、第一电流阻挡层40。

其中，半导体叠层10是设置在衬底80上。衬底80可为透明性衬底或者非透明衬底或者半透明衬底，其中透明性衬底或者半透明衬底可以允许发光层12辐射出的光穿过衬底80到达衬底80的远离半导体叠层10的一侧，例如衬底80可以是蓝宝石平片衬底、蓝宝石图形化衬底、硅衬底、碳化硅衬底、氮化镓衬底、玻璃衬底中的任意一种。在一些实施例中，衬底80可以采用组合式的图形化衬底。在其他实施例中，衬底80可以进行减薄或者移除形成薄膜型的芯片。

半导体叠层10具有相对的下表面和上表面，其包括由所述下表面到所述上表面依次层叠的第一半导体层11、发光层12和第二半导体层13。其中，第一半导体层11形成于衬底80上，作为在衬底80上生长的层，可以是掺杂了n型杂质，例如Si的氮化镓类半导体层。在一些实施例中，在第一半导体层11与衬底80之间还可设置缓冲层。在其他实施例中，第一半导体层11还可以通过粘结层与衬底80进行连结。

发光层12可以为量子阱结构(Quantum Well，简称QW)。在一些实施例中，发光层12也可以为多重量子阱结构(Multiple Quantum Well，简称MQW)，其中多重量子阱结构包括以重复的方式交替设置的多个量子阱层(Well)和多个量子阻障层(Barrier)。此外，发光层12内的阱层的组成以及厚度决定生成的光的波长。特别是，通过调节阱层的组成可以提供生成紫外线、蓝色光、绿色光、黄色光等不同色光的发光层12。

第二半导体层13可以是掺杂了p型杂质，例如Mg的氮化镓类半导体层。第一半导体层11和第二半导体层13分别可以是单层结构，也可以是多重层，还可以包括超晶格层。此外，在其他实施例中，在第一半导体层11是掺杂了p型杂质的情况下，第二半导体层13可以是掺杂n型杂质，即第一半导体层11为P型半导体层，第二半导体层13为N型半导体层。

当然，半导体叠层10还可以包括其它层材料，如窗口层或欧姆接触层等，根据掺杂浓度或组分含量不同进行设置为不同的多层。

优选地，第一电极20位于所述第一半导体层11上，并且与所述第一半导体层11电连接；第二电极30位于所述第二半导体层13上，并且与所述第二半导体层13电连接。其中，第二电极30可以包括第二导通部31和由所述第二导通部31向外延伸的至少一第二扩展条32，且第二扩展条32的宽度小于第二导通部31的宽度，以有效改善发光二极管的电流扩展性能。

在该实施例中，第一电极20和第二电极30可以为金属电极，即第一电极20和第二电极30由金属材料制成，例如，镍、金、铬、钛、铂、钯、铑、铱、铝、锡、铟、钽、铜、钴、铁、钌、锆、钨和钼中的至少一种，或选自上述材料的合金或叠层的至少一种。作为示例，第一电极20可以为N电极，第二电极30可以为P电极。

在一些实施例中，请继续参阅图3，第二电极30的下方还可以设置有电流扩展层90和/或第二电流阻挡层50，所述第二电流阻挡层50夹设于所述半导体叠层10与所述电流扩展层90之间。所述第二电极30与所述第二电流阻挡层50(又称CB，即current block)上下对应接触，即所述第二电极30在所述第二电流阻挡层50上的投影位于所述第二电流阻挡层50内部；较佳地，第二电流阻挡层50可以位于至少部分第二导通部31和/或至少部分第二扩展条32的下方，以使得所述第二电流阻挡层50用作阻挡电流，避免电流拥挤在所述第二电极30的正下方，使电流四散开来。所述电流扩展层90则作为电流流经的通道，通过这样的设计使电流通过所述电流扩展层90流经整个所述第二半导体层13的表面，避免出现电流拥挤，保证电流在所述第二半导体层13的表面尽可能的扩展开来，以提高发光效率。

作为示例，所述第二电流阻挡层50可以是SiO2、Si3N4、SiON或者它们的复合结构。所述电流扩展层90可包括铟锡氧化物(ITO)、掺锌铟锡氧化物(ZITO)、锌铟氧化物(ZIO)、镓铟氧化物(GIO)、锌锡氧化物(ZTO)、掺氟氧化锡(FTO)、掺铝氧化锌(AZO)、掺镓氧化锌(GZO)中的至少一种。本实施例中，所述电流扩展层90优选为采用蒸镀或溅镀工艺形成的ITO(铟锡氧化物半导体透明导电膜)层。

进一步地，所述发光二极管还可以包括绝缘层70，所述绝缘层70覆盖半导体叠层10，还可以覆盖部分的第一电极20和部分的第二电极30。绝缘层70根据设计的位置具有不同的功效，例如：当绝缘层70覆盖半导体叠层10的侧壁时，其可用于防止因导电材料泄漏而电连通第一半导体层11和第二半导体层13，减少发光二极管的短路异常可能性，但本公开实施例并非以此为限。绝缘层70的材料包含非导电材料。非导电材料优选地为无机材料或是介电材料。无机材料可以包含硅胶。介电材料包含氧化铝、氮化硅、氧化硅、氧化钛、或氟化镁等电绝缘材料。例如，绝缘层70可以是二氧化硅、氮化硅、氧化钛、氧化钽、氧化铌、钛酸钡或者其组合，其组合例如可以是两种不同折射率的材料重复堆叠形成的布拉格反射镜（DBR）。

在传统的发光二极管中，一般将电流阻挡层设置于第二电极30下方用以抑制芯片的第二电极30附近的电流聚集现象。其通常不会在第一电极20下方设置电流阻挡层，这就使得第一电极20为金属材质存在对光的吸收遮挡较大而导致发光二极管光提取效率较低的问题。目前的发光二极管设计中，虽然也存在有在第一电极20下方设置电流阻挡层，且常见的设计为内缩的电流阻挡层（即电流阻挡层完全内缩在N型电极内），然而该电流阻挡层的设计仍存在电场分布较为集中且不均匀、电流聚集而造成发光利用率低、抗ESD冲击能力差等问题。

对此，本实施例通过对电流阻挡层的设计以克服上述存在的至少一个问题。请继续参阅图3，第一电流阻挡层40位于所述第一半导体层11与所述第一电极20之间。所述第一电极20与所述第一电流阻挡层40(又称CB，即current block)上下对应。具体而言，请参阅图1，从所述发光二极管的上方朝向所述半导体叠层10俯视，所述第一电极20包括第一导通部21。其中，第一导通部21用于实现电极焊盘和第一半导体层11之间电连接的作用，其形状可以根据实际功能需求进行设计，在此不做限定，本实施例优选第一导通部21的形状为轴对称结构，例如圆柱状或圆台状或半跑道状等。

请参阅图1，所述第一电流阻挡层40包括与所述第一导通部21至少部分重叠的第一阻挡区41以及由第一阻挡区41向外延伸至未与所述第一导通部21重叠的至少一第二阻挡区42。每一所述第二阻挡区42超出所述第一电极20边缘的最大距离L大于等于1微米。

应当说明的是，所述第一阻挡区41和第二阻挡区42的形状可以为规则图形或不规则图形，具体根据实际需求进行设计即可，且当第二阻挡区42为多个时，多个第二阻挡区42的面积、形状可以相同或不同，多个第二阻挡区42可以均匀分布或者非均匀分布。例如图1中，第一阻挡区41和第二阻挡区42为不规则图形，且非均匀分布，又如图5~图11中，第一阻挡区41和第二阻挡区42的形状可以是规则图形，且均匀分布。当然，根据该构思，本领域技术人员还可以根据芯片结构、电极结构和不同位置的电流密度情况等因素将第一阻挡区41和第二阻挡区42设计为其他形状，在此不做限定。

通过上述对第一电流阻挡层40的设置，可以迫使流经第一电极20的电流更均匀地向四周扩展，避免因电流垂直灌入而存在电流拥挤的现象，从而使得整个发光二极管的电场强度分布更为均匀，提升整个发光利用率，提高抗ESD冲击能力。

作为示例，第一电流阻挡层40的材料为绝缘材料，可以是氧化物，并且第一电流阻挡层40可以是相对透明的材料，可允许至少部分发光层12的辐射透过，例如二氧化硅、二氧化钛、氮化硅、氮氧化硅、氧化铝、氟化镁、旋涂玻璃（SOG）、聚合物（Polymer）等材料中的一种或多种叠层，本申请不限于此处所列举的示例。较佳地，第一电流阻挡层40的厚度介于50~500μm之间，以使得第一电极20下方的第一电流阻挡层40起到有效的增反能力和增透能力，从而提升整个发光二极管的光电参数。

进一步地，第一阻挡区41与第一导通部21可以如图6所示完全重叠，也可以如图1所示部分重叠。较佳地，所述第一阻挡区41仅与部分所述第一导通部21重叠。即，相较于第一阻挡区41与第一导通部21完全重叠来说，第一阻挡区41与第一导通部21部分重叠的设计，能够提高第一电极20与第二半导体层13之间的粘着力，从而有效避免掉电极的风险，有效提高整个发光二极管的制作良率。

作为一个实施例，从所述发光二极管的上方朝向所述半导体叠层10俯视，所述第一电流阻挡层40的水平投影面积与所述第一导通部21的水平投影面积的比值介于90%~250%。通过上述对第一电流阻挡层40的面积限定，以避免面积太少而存在阻挡效果不好的问题，同时也避免面积太大而使得电流导通能力差的问题。较佳地，本实施例优选第一电流阻挡层40的水平投影面积与第一导通部21的水平投影面积的比值介于100%~150%。具体比值可以根据电流密度需求进行设计，当电流密度大时，可以降低具体的比值，当电流密度小时，可以提高具体的比值。优选第一电流阻挡层40的面积大于第一导通部21的面积，有助于电流的横向扩展，改变电流通道，使得电流更好的往四周流通，提升取光效率。更进一步地，优选至少30%的所述第一导通部21的边缘位于所述第一电流阻挡层40上，不仅能够使得CB接触面积足够，有效提升发光二极管的整体发光亮度，还能保证电流阻挡发挥作用，避免电流拥挤，达到局部电流调控的效果，使得整个发光二极管的电流扩展更均匀。

在其他可选的实施例中，所述第一阻挡区41的水平投影面积与所述第一导通部21的水平投影面积的比值介于75%~100%，优选比值介于80%~90%。如此设置，一方面，若比值过大，会减少电极下表面边缘与半导体叠层10的接触，从而降低电极的附着力；另一方面，若比值过小，会导致电流垂直注入至半导体叠层10中，使得电流扩展能力减弱，且ODR反射效果较差。

在其他可选的实施例中，所述第二阻挡区42的水平投影面积与所述第一电流阻挡层40的水平投影面积的比值大于2%，本实施例优选比值大于10%，通过增加第一电流阻挡层40超出第一导通部21边缘的面积，从而有助于电流的横向扩展，有效提升光提取效率。

请参阅图1、图2及图5~图11，所述第一导通部21具有未与所述第一阻挡区41重叠的至少一未重叠电极区21a；如图5、图7~11所示，所述未重叠电极区21a位于所述第一导通部21的边缘或位于所述第一导通部21的边缘附近。

具体而言，将未重叠电极区21a设置在靠近第一导通部21的边缘能够有效延长电流通路，有利于电流从导通部的边缘向四周扩展，避免电流聚集在第一导通部21下方的同时，还能进一步提高第一电极20与半导体叠层10的粘着力，避免掉电极的风险。其中，所述未重叠电极区21a的水平投影面积与所述第一导通部21的水平投影面积的比值介于0%~25%，以同时兼顾电流导通和电流扩展，确保发光二极管具有更佳的发光效果。

应当说明的是，所述未重叠电极区21a的形状可以是任意规则图形或不规则图形，且多个所述未重叠电极区21a的面积及形状、结构可以相同或者不相同，具体根据实际不同芯片结构、电极结构、不同位置的电流密度等情况进行不同的设计，并不局限于说明书各附图所示的形状及分布。

此外，所述未重叠电极区21a在所述第一导通部21上均匀分布或者非均匀分布。例如多个未重叠电极区21a沿第二电极30方向的导通部中轴线对称分布，以使得电流在发光二极管上均匀分散扩展。或者，还可以根据不同芯片结构、电极结构及不同位置电流密度等因素设计成其他非均匀分布的布局，在此不做限定。

实施例二

与实施例一相比，请参阅图2，本实施例二的区别在于所述第一电极20还包括第一扩展条22，所述第一扩展条22由所述第一导通部21向外延伸。较佳地，所述第一扩展条22的宽度小于第一导通部21的宽度。

可以理解的是，相比于第一导通部21起到电连接电极焊盘和半导体叠层10的作用，第一扩展条22的横向延伸可以起到电流的横向扩展，进而改善发光二极管的电流扩展性能。

鉴于传统的第一电流阻挡层40通常是设计在第一导通部21的内部，当电流注入时会在第一导通部21和第一扩展条22之间传输，其存在连接处会造成电流拥挤的问题，并且连接处一般设置有拐圆角，电流会相对集中在拐圆角的位置，当电流密度大时，易造成连接处的电极烧伤的风险，尤其是在拐圆角位置。因此，为解决上述问题，请继续参阅图2，本实施例中，至少部分所述第一电流阻挡层40覆盖所述第一导通部21和所述第一扩展条22的连接处，以迫使电流不向连接处位置垂直灌入，而是向连接处的外围扩散，不仅能够使得电流分布更均匀，还能避免电流聚集在连接处，特别是避免电流聚集在拐圆角位置，进而避免电极存在烧伤损坏的风险。

请参阅图4，本实施例以两个延伸出来的第一扩展条22为例，第一电流阻挡层40和第一导通部21的覆盖情况可以如图5~图11所示。例如图5，在远离连接处的位置，未重叠电极区21a和第二阻挡区42之间构成若干均匀分布的花瓣状。例如图6，第一电流阻挡区完全覆盖整个第一导通部21。例如图7，在远离连接处的位置，未重叠电极区21a根据第一导通部21边缘的形状呈弧条状均匀分布在两侧，第二阻挡区42设置于未重叠电极区21a之间。例如图8，未重叠电极区21a还可以设置于两第一扩展条22之间的第一导通部21边缘。例如图9，未重叠电极区21a和第二阻挡区42之间构成若干圆弧齿状均匀分布在远离连接处的第一导通部21边缘。例如图10，第一电流阻挡层40以在第一导通部21边缘上挖圆孔的方式设置未重叠电极区21a。例如图11，第一电流阻挡层40以远离连接处的第一导通部21边缘附近挖圆孔的方式设置未重叠电极区21a。

在其他可选的实施例中，请参阅图4，所述发光二极管还包括至少一个第三电流阻挡层60，所述第三电流阻挡层60位于所述第一半导体层11和所述第一扩展条22之间；从所述发光二极管的上方朝向所述半导体叠层10俯视，所述第三电流阻挡层60至少与部分所述第一扩展条22重叠，以避免电流聚集在第一扩展条22下方，进一步提高电流横向扩展能力，进而提高整个发光二极管的光萃取能力和抗ESD能力。较佳地，第三电流阻挡层60的宽度大于第一扩展条22的宽度。

实施例三

本实用新型的实施例三还提供一种发光二极管，所述发光二极管至少包括半导体叠层10、第一电极20、第二电极30、第一电流阻挡层40。其中，半导体叠层10具有相对的下表面和上表面，所述半导体叠层10包括由所述下表面到所述上表面依次层叠的第一半导体层11、发光层12和第二半导体层13；第一电极20位于所述第一半导体层11上，并且与所述第一半导体层11电连接；第二电极30位于所述第二半导体层13上，并且与所述第二半导体层13电连接；第一电流阻挡层40位于所述第一半导体层11与所述第一电极20之间。关于半导体叠层10、第一电极20、第二电极30、第一电流阻挡层40的材料、组成和功能可参照实施例一所述，在此不再赘述。

与实施例一不同的是，请参阅图4，本实施例中，第一电极20包括第一导通部21和n条第一扩展条22（n为大于等于1的整数），所述第二电极30包括第二导通部31和（n+1）条第二扩展条32；其中，所述第一扩展条22位于相邻所述第二扩展条32之间，从而实现第一电极20与第二电极30在发光二极管上呈穿插分布，以实现电流的横向扩展，使得发光二极管上的电流密度分布更加均匀。

进一步地，从所述发光二极管的上方朝向所述半导体叠层10俯视，所述第一导通部21包括未与所述第一电流阻挡层40重叠的至少一未重叠电极区21a，所述未重叠电极区21a位于所述第一导通部21中远离所述第二导通部31的边缘位置。其中，未重叠电极区21a的水平投影面积与所述第一导通部21的水平投影面积的比值小于等于25%，以同时兼顾电流导通和电流扩展，确保发光二极管具有更佳的发光效果。

应当说明的是，所述未重叠电极区21a的形状可以是任意规则图形或不规则图形，且多个所述未重叠电极区21a的面积及形状、结构可以相同或者不相同，具体根据实际不同芯片结构、电极结构、不同位置的电流密度等情况进行不同的设计，并不局限于说明书各附图所示的形状。

通过上述将未重叠电极区21a设置在远离第二导通部31的第一导通部边缘位置，使得电流不会聚集在靠近第二导通部31一侧，能够有效延长电流通路，改善电场分布的均匀性，提高发光二极管的整体亮度。

在一较佳的实施方式中，如图4、图5所示，从所述发光二极管的上方朝向所述半导体叠层10俯视，多个所述第二扩展条32中处于所述发光二极管沿长度方向最外两侧的所述第二扩展条32末端向所述第一导通部21方向延伸至超过所述第一导通部21；所述处于所述发光二极管沿长度方向最外两侧的所述第二扩展条32末端与所述第一导通部21之间形成有一弱出光区域；未处于所述发光二极管沿长度方向最外两侧的所述第二扩展条32末端与所述第一导通部21之间形成有一强出光区域；所述未重叠电极区21a位于所述第一导通部21中靠近所述弱出光区域且远离所述强出光区域的边缘位置。

即，以图4中两条第一扩展条22和三条第二扩展条32为例，两条第一扩展条22向第二导通部32方向延伸，三条第二扩展条32向第一导通部21方向延伸。而位于发光二极管边缘两侧的两条第二扩展条32延伸至超过第一导通部21，则该两条第二扩展条32的末端与第一导通部21之间的区域定义为弱出光区域，位于中间的第二扩展条32的末端与第一导通部21之间的区域定义为强出光区域。由于电流通路一般以最短距离在第一电极20和第二电极30之间流通，因此，在靠近第一电极20和第二电极30之间的强发光区域的电流密度较大，发光强度较高，在远离第一电极20和第二电极30之间的弱发光区域的电流密度较小，发光强度较低。

因此，将未重叠电极区21a设置在发光强度较弱的位置，不仅可以有效避免电流聚集现象，还能进一步增强第一电流阻挡层40在第一电极20正下方形成的ODR反射效果，从而提升整体发光亮度。

在其他实施方式中，从所述发光二极管的上方朝向所述半导体叠层10俯视，第一电流阻挡层40可以仅位于第一导通部21内部，也可以超出第一导通部21。本实施方式优选第一电流阻挡层40超出第一导通部21，即至少部分所述第一电流阻挡层40未与所述第一导通部21重叠，从而有助于电流的横向扩展，改变电流通道，使得电流更好的往四周流通，提升取光效率。较佳地，第一电流阻挡层40超出第一导通部21边缘的最大距离大于等于1微米。

应当理解的是，其他关于第一电流阻挡层40的结构设计、材料和功能均可以参考前述实施例一及实施例二所述，在此不再赘述。

同样，其他本实施例三未提及的发光二极管的结构、形状、材料和功能等特征均可以参考前述实施例一及实施例二所述，在此不再赘述。

实施例四

本实用新型还提供一种发光装置，采用如上任一实施例所述的发光二极管，可有效提高发光装置的性能。

综上所述，本实用新型提供的发光二极管通过在第一电极20下方对第一电流阻挡层40的图形进行设计，不仅有效改善电流聚集现象，促进电流的横向扩展，提升发光二极管的光萃取能力，还能增加反射能力和透光能力，提高发光二极管的光电效果。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (20)

1.一种发光二极管，其特征在于，所述发光二极管包括：

半导体叠层，具有相对的下表面和上表面，所述半导体叠层包括由所述下表面到所述上表面依次层叠的第一半导体层、发光层和第二半导体层；

第一电极，位于所述第一半导体层上，并且与所述第一半导体层电连接；

第二电极，位于所述第二半导体层上，并且与所述第二半导体层电连接；

第一电流阻挡层，位于所述第一半导体层与所述第一电极之间；从所述发光二极管的上方朝向所述半导体叠层俯视，所述第一电极包括第一导通部，所述第一电流阻挡层包括与所述第一导通部至少部分重叠的第一阻挡区以及由第一阻挡区向外延伸至未与所述第一导通部重叠的至少一第二阻挡区；每一所述第二阻挡区超出所述第一电极边缘的最大距离大于等于1微米。

2.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于：所述第一阻挡区仅与部分所述第一导通部重叠。

3.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于：从所述发光二极管的上方朝向所述半导体叠层俯视，所述第一电流阻挡层的水平投影面积与所述第一导通部的水平投影面积的比值介于90%~250%。

4.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于：至少30%的所述第一导通部的边缘位于所述第一电流阻挡层上。

5.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于：所述第一阻挡区的水平投影面积与所述第一导通部的水平投影面积的比值介于75%~100%。

6.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于：所述第二阻挡区的水平投影面积与所述第一电流阻挡层的水平投影面积的比值大于2%。

7.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于：多个所述第二阻挡区的面积不相同；多个所述第二阻挡区的形状不相同。

8.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于：多个所述第二阻挡区非均匀分布。

9.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于：所述第一导通部具有未与所述第一阻挡区重叠的至少一未重叠电极区；所述未重叠电极区位于所述第一导通部的边缘或位于所述第一导通部的边缘附近。

10.根据权利要求9所述的发光二极管，其特征在于：所述未重叠电极区的水平投影面积与所述第一导通部的水平投影面积的比值介于0%~25%。

11.根据权利要求9所述的发光二极管，其特征在于：多个所述未重叠电极区的面积相同；多个所述未重叠电极区的形状相同。

12.根据权利要求9所述的发光二极管，其特征在于：所述未重叠电极区在所述第一导通部上均匀分布。

13.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于：所述第一电流阻挡层的材料为至少可透过部分光的绝缘材料，所述第一电流阻挡层包括二氧化硅、二氧化钛、氮化硅、氮氧化硅、氧化铝、氟化镁、旋涂玻璃、聚合物中的一种或多种叠层，且所述第一电流阻挡层的厚度介于50 nm~500 nm。

14.根据权利要求1-13任一项所述的发光二极管，其特征在于：所述第一电极还包括至少一第一扩展条，所述第一扩展条由所述第一导通部向所述第二电极方向延伸；至少部分所述第一电流阻挡层覆盖所述第一导通部和所述第一扩展条的连接处。

15.根据权利要求14所述的发光二极管，其特征在于：所述发光二极管还包括至少一个第三电流阻挡层，所述第三电流阻挡层位于所述第一半导体层和所述第一扩展条之间；从所述发光二极管的上方朝向所述半导体叠层俯视，所述第三电流阻挡层至少与部分所述第一扩展条重叠。

16.一种发光二极管，其特征在于，所述发光二极管包括：

半导体叠层，具有相对的下表面和上表面，所述半导体叠层包括由所述下表面到所述上表面依次层叠的第一半导体层、发光层和第二半导体层；

第一电极，位于所述第一半导体层上，并且与所述第一半导体层电连接；所述第一电极包括第一导通部和n条第一扩展条，n为大于等于1的整数；

第二电极，位于所述第二半导体层上，并且与所述第二半导体层电连接；所述第二电极包括第二导通部和n+1条第二扩展条；其中，所述第一扩展条位于相邻所述第二扩展条之间；

第一电流阻挡层，位于所述第一半导体层与所述第一电极之间；从所述发光二极管的上方朝向所述半导体叠层俯视，所述第一导通部包括未与所述第一电流阻挡层重叠的至少一未重叠电极区，所述未重叠电极区位于所述第一导通部中远离所述第二导通部的边缘位置。

17.根据权利要求16所述的发光二极管，其特征在于：从所述发光二极管的上方朝向所述半导体叠层俯视，多个所述第二扩展条中处于所述发光二极管沿长度方向最外两侧的所述第二扩展条末端向所述第一导通部方向延伸至超过所述第一导通部；所述处于所述发光二极管沿长度方向最外两侧的所述第二扩展条末端与所述第一导通部之间形成有一弱出光区域；未处于所述发光二极管沿长度方向最外两侧的所述第二扩展条末端与所述第一导通部之间形成有一强出光区域；

所述未重叠电极区位于所述第一导通部中靠近所述弱出光区域且远离所述强出光区域的边缘位置。

18.根据权利要求16或17所述的发光二极管，其特征在于：至少部分所述第一电流阻挡层未与所述第一导通部重叠。

19.根据权利要求16或17所述的发光二极管，其特征在于：所述未重叠电极区的水平投影面积与所述第一导通部的水平投影面积的比值小于等于25%；多个所述未重叠电极区的面积不相同；多个所述未重叠电极区的形状不相同。

20.一种发光装置，其特征在于：采用如权利要求1-15任一项所述的发光二极管，或采用如权利要求16-19任一项所述的发光二极管。