TWI531085B - 發光二極體晶片 - Google Patents

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陳譽云
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李芳儀
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Description

發光二極體晶片
本發明是有關於一種發光元件，且特別是有關於一種具有電流阻擋層的發光二極體晶片。
由於近來石化能源逐漸減少，且對於節能產品的需求則日益增長，發光二極體(LED)技術也因而顯著發展。
在油價不穩定的條件下，世界上許多國家都積極投身於節能產品的開發，而節能照明裝置中的發光二極體的應用即是此一趨勢下的產物。
此外，隨著發光二極體技術的進步，白色或其它顏色(例如藍色)發光二極體的應用則變得更加廣泛。
當發光二極體的技術隨著時間推移而成熟，越來越多的應用領域則應運而生。舉例而言，發光二極體的照明應用領域，包括家用的壁燈、夜燈(由於其對亮度的要求低，因此是以發光二極體作為光源的最早領域)、輔燈、庭園燈或閱讀燈，以及公眾場合用的應急燈或病床燈，以及商辦大樓用的射燈、筒燈或燈條，與戶外用的建築外牆或太陽能燈，或用於聲光秀等等。
發光二極體的優勢，除了如功耗低，無汞，壽命長，二氧化碳排放少外，世界各國政府禁止使用汞的環境政策也鼓勵科研人員投入白色發光二極體技術的研發和應用當中。
當環境保護已成為一種全球趨勢時，發光二極體作為一種綠色能源，是全球主流趨勢。如前面所指出的，它已被廣泛地應用於3C產品的指示和顯示裝置中；並且，隨著發光二極體產品良率的增加，製造成本已大大降低，因此，對於發光二極體的需求也不斷增加。
如上所述，高亮度發光二極體的發展已經成為相關領域以及公司的研究焦點，然而，目前的發光二極體的應用設計中仍存在缺陷，使得它難以達到最佳的發光效率。
本發明提供一種發光二極體晶片，具有良好的發光效率。
本發明的發光二極體晶片包括一第一型半導體層、一發光層、一第二型半導體層、一電流阻擋層、一透明導電層以及一電極。發光層位於第一型半導體層上。第二型半導體層位於發光層上。電流阻擋層位於第二型半導體層上。透明導電層位於第二型半導體層上，且覆蓋電流阻擋層。電極位於與電流阻擋層相對應的透明導電層上。電流阻擋層與電極分別在一截面上具有一第一寬度與一第二寬度，且電流阻擋層的第一寬度大於電極的第二寬度。
在本發明的一實施例中，上述的第一寬度與第二寬度的比例落在1.4至2.6之間。
在本發明的一實施例中，上述的電流阻擋層包括多個高折射率層以及多個低折射率層，且這些高折射率層與這些低折射率層交互堆疊。
在本發明的一實施例中，上述的高折射率層包括一第一高折射率層與一第二高折射率層，且這些低折射率層包括一低折射率底層、一第一低折射率層以及一第二低折射率層。低折射率底層位於第二型半導體層與第一高折射率層之間。第一低折射率層位於第一高折射率層與第二高折射率層之間。第二低折射率層位於第二高折射率層與透明導電層之間。
在本發明的一實施例中，上述的低折射率底層的厚度大於其他這些低折射率層與這些高折射率層。
在本發明的一實施例中，上述的高折射率層的厚度為0.25 λ/nh，第一低折射率層與第二低折射率層的厚度為0.25 λ/n1，低折射率底層的厚度為1.75 λ/n1，其中λ為發光層所發出光的波長，nh為這些高折射率層的折射率，且n1為這些低折射率層的折射率。
在本發明的一實施例中，上述的高折射率層更包括一高折射率頂層，位於第二低折射率層與透明導電層之間。
在本發明的一實施例中，上述的高折射率層的厚度為0.15 λ/nh，第一低折射率層與第二低折射率層的厚度為 0.45 λ/n1，低折射率底層的厚度為0.6 λ/n1，其中λ為發光層所發出光的波長，nh為這些高折射率層的折射率，且n1為這些低折射率層的折射率。
在本發明的一實施例中，上述的高折射率層的材料包括二氧化鈦。
在本發明的一實施例中，上述的低折射率層的材料包括二氧化矽。
在本發明的一實施例中，上述的透明導電層的材料包括選自由氧化銦錫(ITO)、氧化鋅(ZnO)、氧化銦鎵(IGO)、摻鋁氧化鋅(AZO)、氧化鎳(NiO)、二氧化釕(RuO2)與石墨烯組成的群組之至少一者。
基於上述，本發明的實施例的發光二極體晶片可藉由控制各高折射率層與低折射率層的厚度及配置，使光在以較小入射角射向電極時的光反射率與光在射向電極周圍時的光穿透率能被優化，進而提升發光二極體晶片的光提取效率或發光效率。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
10‧‧‧基板
20、30、30’‧‧‧發光二極體晶片
50、60‧‧‧光
201‧‧‧P型電極
202‧‧‧透明導電層
203、303、303’‧‧‧電流阻擋層
204‧‧‧P半導體層
205‧‧‧發光層
206‧‧‧N型半導體層
207‧‧‧N型電極
208‧‧‧光反射層
303h1‧‧‧第一高折射率層
303h2‧‧‧第二高折射率層
303ht‧‧‧高折射率頂層
303l1‧‧‧第一低折射率層
303l2‧‧‧第二低折射率層
303lb‧‧‧低折射率底層
W1‧‧‧第一寬度
W2‧‧‧第二寬度
CF‧‧‧電流
圖1是習知的一種發光二極體晶片的架構示意圖。
圖2與圖3是本發明一實施例的一種發光二極體晶片的架構 示意圖。
圖4是本發明一實施例的一種發光二極體晶片的剖面示意圖。
圖5是圖4的發光二極體晶片的剖面示意圖。
圖6是本發明一實施例的又一種發光二極體晶片的剖面示意圖。
圖7是圖6的發光二極體晶片的一種光路示意圖。
圖8是圖6的發光二極體晶片的另一種光路示意圖。
圖9是圖6的發光二極體晶片的第一寬度與第二寬度之比對光輸出效率提昇率的曲線圖。
圖10是圖6的發光二極體晶片中的電流路徑的示意圖。
圖11是本發明一實施例的再一種發光二極體晶片的剖面示意圖。
圖12是圖6與圖11的發光二極體晶片的入射角對反射率的曲線圖。
圖13是圖6與圖11的發光二極體晶片的入射角對穿透率的曲線圖。
在實際應用中，發光二極體通常結合為發光二極體陣列模組，其中在基板上排列了大量的的發光二極體晶片，並藉由數量上的優勢而獲得更好的發光效應。然而，在這樣的發光二極體 晶片陣列中，除了最頻繁發生的冷卻問題外，如何進一步提高光輸出效率是我們在這一領域中應該面對和考慮的主題。
圖1是習知的一種發光二極體晶片的架構示意圖。如圖1 所示，在現有技術中，發光二極體晶片被並排排列在一個大的基板上，並且通過引線彼此連接，以形成一個發光矩陣。圖1的結構包括基板10和多個發光二極體晶片20。發光二極體晶片20對齊而整齊地形成矩陣的形式。在這種結構中，除了從晶片的上表面發出的光和發光二極體晶片20的四角的兩側的光輸出沒有被屏蔽外，其餘從發光二極體晶片20的側壁所發出的光與相鄰的晶片相互屏蔽。因此，從晶片周圍側面輸出的光無疑地被浪費了，且發光矩陣的照明效率較低。
圖2與圖3是本發明一實施例的一種發光二極體晶片的 架構示意圖。如圖2及圖3所示，本實施例的高電壓的發光元件包括一基板10和一組發光二極體晶片20。其中，該組發光二極體晶片20位於基板10上，其數量約為18到25個。
此外，發光二極體晶片20交錯排列，以使各發光二極體 晶片20與相鄰的發光二極體晶片20未對準或不對準，因此發光二極體晶片20整體的周邊為一種交錯的規則形狀或不規則的鋸齒形，而作為非矩陣的排列。在這種排列下，除了光可以從佔據了基板10約60%至80%面積的發光二極體晶片20的上表面輸出外，從發光二極體晶片20的側面輸出的光也能被使用。
將圖2和圖3與圖1相較，可清楚地得知，在本實施例 中，藉由調整發光二極體晶片20的配置，而可在相同的生產成本下，達到最佳的照明效率。
在本實施例中，發光二極體晶片20以串聯的形式連接。請參照圖4，圖4是本發明一實施例的一種發光二極體晶片的剖面示意圖。如圖4所示，發光二極體晶片20分佈在基板10上，並藉由連結的金屬線使彼此電性連接。因為每個發光二極體晶片20的電壓約為3.1~3.5伏特，且一組晶片的數量約為18到25個，當晶片以串聯的形式連接時，此發光裝置的驅動電壓在本實施例中約為55.8至87.5伏特。然而，電壓最好保持在70~75伏特的較佳電壓範圍中。此外，除了串聯外，發光二極體晶片20亦能視發光裝置的實際需求而以串聯或串並聯的形式連接。
除了上面描述的實施例外，本發明還揭露了發光二極體晶片20的光輸出結構。請參照圖5，圖5是圖4的發光二極體晶片的剖面示意圖。如圖5所示，發光二極體晶片20包括一不透明的P型電極201、一透明導電層202、一電流阻擋層203、一P半導體層204、一發光層205、一N型電極207、一N型半導體層206以及一光反射層208。
其中，光反射層208被設置在基板10上，且位於發光二極體晶片20的底部。N型半導體層206位於光反射層208之上。N型電極207位於N型半導體層206之上。發光層205也位於N型半導體層206上方，但未與N型電極207連接。P型半導體層204位於發光層205上方。透明導電層202位於P型半導體層204 之上，且位於發光二極體晶片20的頂部。此外，在透明導電層202內的電流阻擋層203位於P型半導體層204之上。P型電極201位於透明導電層202之上。
在發光二極體晶片20的結構中，發光層205朝向芯片底部發出的光會可藉由發光二極體晶片20的光反射層208反射後而向上發出，即可被反射到正確的光輸出方向。
因為一般發光二極體的電流方向是最短的路徑，因此大部分的電流會流至非透明P型電極201的下方區域，然後在P型的電極201下方產生的光，大部份會被其屏蔽，而導致光輸出效率的降低。因此，電流阻擋層203可被用來擴展從電極201流出的電流方向，並且提高發光效率。形成此種結構的製造方法是使用化學氣相沉積和蝕刻的方式來沉積絕緣體到裝置的結構上，以用於阻斷電流的最短路徑，而使發光二極體晶片20的電流流經其它路徑，進而提高了發光二極體晶片20的亮度或發光效率。
圖6是本發明一實施例的又一種發光二極體晶片的剖面示意圖。如圖6所示，本實施例的發光二極體晶片30包括N型半導體層206，發光層205，P型半導體層204，電流阻擋層303，一透明導電層202，一N型電極207和一P型電極201。發光層205位於N型半導體層206上。P型半導體層204位於發光層205上。電流阻擋層303位於P型半導體層204上。透明導電層202位於P型半導體層204上，且覆蓋電流阻擋層303。N型電極207位於N型半導體層206上，且P型電極201位於與電流阻擋層303相對 應的透明導電層202上。舉例而言，在本實施例中，透明導電層202的材料包括選自由氧化銦錫(ITO)、氧化鋅(ZnO)、氧化銦鎵(IGO)、摻鋁氧化鋅(AZO)、氧化鎳(NiO)、二氧化釕(RuO2)與石墨烯組成的群組之至少一者。此外，在本實施例中，電極201、207的材料，包括選自金屬如銀、鋁、金、銠、鉑、鈀、鎳、鉻、銅、鈦，和合金如銅鋁合金、銅矽鋁合金、鋁銀合金、銀鎳合金等組成的群組之至少一者。
具體而言，在本實施例中，電流阻擋層303包括多個高 折射率層303h1、303h2以及多個低折射率層303lb、303l1和303l2，其中高折射率層303h1、303h2與低折射率層303lb、303l1和303l2交互堆疊。如此，藉由交互堆疊高折射率層303h1、303h2與低折射率層303lb、303l1和303l2來反射從發光層205所發出的光，電流阻擋層303即可形成一個分佈式布拉格反射器(Distributed Bragg Reflector,DBR)。
進一步而言，高折射率層303h1、303h2包括一第一高折 射率層303h1與一第二高折射率層303h2，而低折射率層303lb、303l1和303l2包括一低折射率底層303lb、一第一低折射率層303l1以及一第二低折射率層303l2。低折射率底層303lb位於P型半導體層204與第一高折射率層303h1之間。第一低折射率層303l1位於第一高折射率層303h1與第二高折射率層303h2之間。 第二低折射率層303l2位於第二高折射率層303h2與透明導電層202之間。如此，將可藉由調整各高折射率層303h1、303h2與低 折射率層303lb、303l1與303l2的厚度，來提升發光層所發出的光的反射率。
舉例而言，高折射率層303h1、303h2的厚度為0.25 λ/nh，第一低折射率層303l1與第二低折射率層303l2的厚度為0.25 λ/n1，低折射率底層303lb的厚度為1.75 λ/n1，其中λ為發光層205所發出光的波長，nh為這些高折射率層的折射率，且n1為這些低折射率層的折射率。換言之，在本實施例中，低折射率底層303lb的厚度大於其他這些低折射率層303l1、303l2與這些高折射率層303h1、303h2的厚度。藉由此種配置，從發光層205發出的部分光在射到電流阻擋層303時，將可被電流阻擋層303所反射，從而提高了發光二極體晶片30的光提取效率。此外，在使用發光二極體晶片30的情況下，以大約等於或大於37度的入射角射到電流阻擋層303的光將會因為P型半導體層204與低折射率底層303lb之間的折射率差異而被全反射。
舉例而言，在本實施例中，發光層205發出的光為藍光，其波長約為450奈米(nm)。此外，高折射率層303h1、303h2的材料包括二氧化鈦(TiO2)，且入射光波長約為450nm時，其對藍光的折射率nh約為2.81-2.82。低折射率層303lb、303l1和303l2的材料包括二氧化矽(SiO2)，且入射光波長約為450nm時，其對藍光的折射率n1約為1.45-1.49。應注意的是，上述的數值範圍僅是用來作為例示，而不用於限制本發明。本領域技術人員可根據從發光層205發出的光的波長或視實際需求來選用具有適當折射 率的材料，在此不再贅述。
此外，電流阻擋層303與P型電極201分別在一截面上 具有一第一寬度W1與一第二寬度W2，且電流阻擋層303的第一寬度W1大於P型電極201的第二寬度W2。更詳細而言，第一寬度W1與第二寬度W2的比例(W1/W2)大約落在1.4至2.6之間。 如此一來，本實施例的發光二極體晶片30的光提取效率、發光效率以及可靠性將可透過發光二極體晶片30中的結構配置而得到提昇。應注意的是，上述的數值範圍僅是用來作為例示，而不用於限制本發明。以下將搭配圖7至圖10，來進行進一步的解說。
圖7是圖6的發光二極體晶片的一種光路示意圖。圖8 是圖6的發光二極體晶片的另一種光路示意圖。如圖7所示，當部分的光50從發光層205朝P型電極201傳遞時，未能被電流阻擋層303反射的入射光亦能被透明導電層202與P型電極201所反射，而能提昇光的提取效率。另一方面，如圖8所示，當部分的光60從發光層205朝P型電極201的鄰近區域傳遞時，會在電流阻擋層303與透明導電層202折射而穿透電流阻擋層303與透明導電層202，而有助於提升發光效率。如此，發光二極體晶片30的光提取效率與發光效率將可得到提昇。
圖9是圖6的發光二極體晶片的第一寬度與第二寬度之 比對光輸出效率提昇率的曲線圖。如圖9所示，在本實施例中，當第一寬度W1與第二寬度W2的比例(W1/W2)大約落在1.4至2.6之間時，光輸出效率的提昇率會落在0.55%至0.70%之間。換言 之，在本實施例中，發光二極體晶片30的發光效率可藉由控制第一寬度W1與第二寬度W2的比例(W1/W2)來達到最佳化的效果。 應注意的是，上述的數值範圍僅是用來作為例示，而不用於限制本發明。以下將搭配圖7至圖10，來進行進一步的解說。
圖10是圖6的發光二極體晶片中的電流路徑的示意圖。 如圖10所示，在發光二極體晶片30發光時，從P型電極201流入的電流CF不會流經電流阻擋層303，而是沿著透明導電層202流動，最後傳遞到N型電極207，如此可減少位於P型電極201正下方的部分發光層205的發光機率並增加發光層205其餘部分的發光機率。如此，發光二極體晶片30的發光效率亦可被提昇。
圖11是本發明一實施例的再一種發光二極體晶片的剖面 示意圖。如圖11所示，本實施例的發光二極體晶片30’與圖6的發光二極體晶片30類似，差異如下所述。在圖11所示的實施例中，電流阻擋層303’更包括一高折射率頂層303ht，位於第二低折射率層303l2與透明導電層202之間。並且，在本實施例中，高折射率層303h1、303h2與高折射率頂層303ht的厚度為0.15 λ/nh，第一低折射率層303l1與第二低折射率層303l2的厚度為0.45 λ/n1，低折射率底層303lb的厚度為0.6 λ/n1。
如此，發光二極體晶片30’的光提取效率與發光效率亦可藉由電流阻擋層303’的結構而被提昇。此外，在本實施例中，各個高折射率層303h1、303h2與303ht以及低折射率層303lb、303l1與303l2的厚度是依非整數模堆的方式來形成。在此，非整 數模堆的意義是指電流阻擋層303’中的相鄰折射率層的光程差不等於發光層205所發出光的波長的整數倍。如此一來，以較小入射角朝P型電極201入射的光的反射率，以及朝P型電極201鄰近區域傳遞的光的穿透率可被進一步優化。以下將搭配圖12至圖13，來進行進一步的解說。
圖12是圖6與圖11的發光二極體晶片的入射角對反射 率的曲線圖。與發光二極體晶片30類似，在圖11的實施例中，當部分的光從發光層205朝P型電極201傳遞時，未被電流阻擋層303’反射的入射光亦能被透明導電層202與P型電極201所反射。此外，如圖12所示，所述朝P型電極201傳遞的光的入射角的範圍在6至30度之間時，發光二極體晶片30’的反射率與發光二極體晶片30的反射率相較，要來得更高且更均一。
圖13是圖6與圖11的發光二極體晶片的入射角對穿透 率的曲線圖。與發光二極體晶片30類似，在圖11的實施例中，當部分的光從發光層205朝P型電極201的鄰近區域傳遞，而未被電流阻擋層303’反射時，其將會被折射，且穿透電流阻擋層303’與透明導電層202。此外，如圖13所示，所述朝P型電極201的鄰近區域傳遞的光的入射角的範圍在0至22度之間時，發光二極體晶片30’的穿透率與發光二極體晶片30的穿透率相較，要來得更高。
綜上所述，本發明的實施例的發光二極體晶片可藉由控 制各別的高折射率層與低折射率層的厚度及配置，當發光層所發 出的光束以較小入射角入射電極時，其反射率與穿透率將能被提升，進而提升發光二極體的提取效率以及發光效率。此外，發光二極體晶片亦可藉由電流阻擋層和透明導電層的配置，來避免電流直接通過發光層，而可提升發光二極體的發光效率以及可靠性。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
10‧‧‧基板
30’‧‧‧發光二極體晶片
201‧‧‧P型電極
202‧‧‧透明導電層
303’‧‧‧電流阻擋層
204‧‧‧P半導體層
205‧‧‧發光層
206‧‧‧N型半導體層
207‧‧‧N型電極
303h1‧‧‧第一高折射率層
303h2‧‧‧第二高折射率層
303ht‧‧‧高折射率頂層
303l1‧‧‧第一低折射率層
303l2‧‧‧第二低折射率層
303lb‧‧‧低折射率底層
W1‧‧‧第一寬度
W2‧‧‧第二寬度

Claims (14)

  1. 一種發光二極體晶片，包括：一第一型半導體層；一發光層，位於該第一型半導體層上；一第二型半導體層，位於該發光層上；一電流阻擋層，位於該第二型半導體層上；一透明導電層，位於該第二型半導體層上，且覆蓋該電流阻擋層；以及一電極，位於與該電流阻擋層相對應的該透明導電層上，其中該電流阻擋層與該電極分別在一截面上具有一第一寬度與一第二寬度，且該電流阻擋層的該第一寬度大於該電極的該第二寬度；其中該電流阻擋層包括多個高折射率層以及多個低折射率層，且該些高折射率層與該些低折射率層交互堆疊。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體晶片，其中該第一寬度與該第二寬度的比例落在1.4至2.6之間。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述的發光二極體晶片，其中該些高折射率層包括一第一高折射率層與一第二高折射率層，且該些低折射率層包括：一低折射率底層，位於該第二型半導體層與該第一高折射率層之間；一第一低折射率層，位於該第一高折射率層與該第二高折射率層之間；以及 一第二低折射率層，位於該第二高折射率層與該透明導電層之間。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的發光二極體晶片，其中該低折射率底層的厚度大於其他該些低折射率層與該些高折射率層。
  5. 如申請專利範圍第3項所述的發光二極體晶片，其中該些高折射率層的厚度為0.25 λ/nh，該第一低折射率層與該第二低折射率層的厚度為0.25 λ/nl，該低折射率底層的厚度為1.75 λ/nl，其中λ為該發光層所發出光的波長，nh為該些高折射率層的折射率，且nl為該些低折射率層的折射率。
  6. 如申請專利範圍第3項所述的發光二極體晶片，其中該些高折射率層更包括一高折射率頂層，位於該第二低折射率層與該透明導電層之間。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的發光二極體晶片，其中該些高折射率層的厚度為0.15 λ/nh，該第一低折射率層與該第二低折射率層的厚度為0.45 λ/nl，該低折射率底層的厚度為0.6 λ/nl，其中λ為該發光層所發出光的波長，nh為該些高折射率層的折射率，且nl為該些低折射率層的折射率。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體晶片，其中該些高折射率層的材料包括二氧化鈦。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體晶片，其中該些低折射率層的材料包括二氧化矽。
  10. 一種發光二極體晶片，包括： 一第一型半導體層；一發光層，位於該第一型半導體層上；一第二型半導體層，位於該發光層上；一電流阻擋層，位於該第二型半導體層上；一透明導電層，位於該第二型半導體層上，且覆蓋該電流阻擋層；以及一電極，位於與該電流阻擋層相對應的該透明導電層上，其中該電流阻擋層與該電極分別在一截面上具有一第一寬度與一第二寬度，且該電流阻擋層的該第一寬度大於該電極的該第二寬度；其中該透明導電層的材料包括選自由氧化銦錫、氧化鋅、氧化銦鎵、摻鋁氧化鋅、氧化鎳、二氧化釕與石墨烯組成的群組之至少一者。
  11. 如申請專利範圍第1或2項所述的發光二極體晶片，其中該電流阻擋層中的相鄰折射率層的光程差不等於該發光層所發出光的波長的整數倍。
  12. 如申請專利範圍第1、2、8、9或10項的任一項所述的發光二極體晶片，其中從該發光層朝該電極傳遞的光的入射角的範圍在6至30度之間時，反射率在80%以上。
  13. 如申請專利範圍第1、2、8、9或10項的任一項所述的發光二極體晶片，其中從該發光層朝該電極的鄰近區域傳遞的光的入射角的範圍在0至22度之間時，穿透率在40%以上。
  14. 如申請專利範圍第12項所述的發光二極體晶片，其中從 該發光層朝該電極的鄰近區域傳遞的光的入射角的範圍在0至22度之間時，穿透率在40%以上。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107026221A (zh) * 2016-01-29 2017-08-08 映瑞光电科技(上海)有限公司 具有高亮度的led芯片及其制备方法
CN105932131A (zh) * 2016-06-22 2016-09-07 扬州乾照光电有限公司 一种垂直结构AlGaInP基发光二极管及其制造方法
CN106449913A (zh) * 2016-10-20 2017-02-22 浙江大学 石墨烯/银量子点/氮化镓双向发光二极管及其制备方法
CN108134005B (zh) * 2017-12-13 2023-12-22 华灿光电（浙江）有限公司 一种发光二极管芯片及其制备方法
CN116169224A (zh) * 2020-03-06 2023-05-26 天津三安光电有限公司 一种倒装发光二极管
CN111969088A (zh) * 2020-08-31 2020-11-20 福建兆元光电有限公司 一种Mini LED芯片结构及其制造方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004200303A (ja) * 2002-12-17 2004-07-15 Sharp Corp 発光ダイオード
US7573074B2 (en) * 2006-05-19 2009-08-11 Bridgelux, Inc. LED electrode
US20090146163A1 (en) * 2007-12-05 2009-06-11 Cheng Hsiang-Ping High brightness light emitting diode structure
KR20100066207A (ko) * 2008-12-09 2010-06-17 삼성엘이디 주식회사 반도체 발광소자
CN101969089B (zh) * 2010-09-06 2011-10-12 厦门市三安光电科技有限公司 一种具有电流阻挡层氮化镓基发光二极管的制作方法
CN102074629B (zh) * 2010-12-16 2012-12-19 厦门市三安光电科技有限公司 具有夹心式电流阻挡结构的发光二极管
CN102694095A (zh) * 2011-03-22 2012-09-26 广东银雨芯片半导体有限公司 一种改进的具有电流阻挡层的led芯片及其制备方法
CN202094166U (zh) * 2011-06-03 2011-12-28 广东银雨芯片半导体有限公司 一种具有反射型电流阻挡层的led芯片
TWI458131B (zh) * 2011-06-27 2014-10-21 Lextar Electronics Corp 半導體發光元件
CN202205805U (zh) * 2011-09-05 2012-04-25 厦门乾照光电股份有限公司 发光二极管结构
CN102290512A (zh) * 2011-09-14 2011-12-21 冠铨（山东）光电科技有限公司 设有电流阻绝层的发光二极管及其制作方法
CN103035787A (zh) * 2011-09-29 2013-04-10 上海蓝光科技有限公司 一种高亮度led芯片及其制造方法
CN103066175B (zh) * 2011-10-20 2015-06-24 山东浪潮华光光电子有限公司 一种具有电流阻挡层的发光二极管及其制备方法
CN103346227B (zh) * 2013-07-03 2016-04-06 河北工业大学 一种氮化镓基发光二极管芯片及其制备方法
CN103456857B (zh) * 2013-09-27 2016-03-16 聚灿光电科技股份有限公司 Led芯片及其制备方法
CN103647010B (zh) * 2013-12-11 2016-08-31 湘能华磊光电股份有限公司 一种大功率led芯片的制作方法

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