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CN118800852A - 发光二极管、发光结构及显示装置 - Google Patents

发光二极管、发光结构及显示装置 Download PDF

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CN118800852A
CN118800852A CN202411057677.9A CN202411057677A CN118800852A CN 118800852 A CN118800852 A CN 118800852A CN 202411057677 A CN202411057677 A CN 202411057677A CN 118800852 A CN118800852 A CN 118800852A
Authority
CN
China
Prior art keywords
light emitting
electrode
emitting diode
insulating layer
light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202411057677.9A
Other languages
English (en)
Inventor
王彦钦
蔡富钧
杨松
谢雯洁
郭桓卲
彭钰仁
蔡文必
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xiamen Sanan Optoelectronics Technology Co Ltd
Original Assignee
Xiamen Sanan Optoelectronics Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Xiamen Sanan Optoelectronics Technology Co Ltd filed Critical Xiamen Sanan Optoelectronics Technology Co Ltd
Priority to CN202411057677.9A priority Critical patent/CN118800852A/zh
Publication of CN118800852A publication Critical patent/CN118800852A/zh
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Abstract

本发明提供一种发光二极管、发光结构及显示装置,本发明的发光二极管中第一绝缘层位于所述外延结构的表面,覆盖所述发光台面的表面及侧壁以及所述延伸台面的表面,并且端部延伸超出延伸台面的边缘;第二绝缘层覆盖所述延伸台面的侧壁,并且与位于且超出所述延伸台面的表面的所述第一绝缘层形成连续结构。第一绝缘层和第二绝缘层形成连续结构,使得发光二极管的外延结构无外露部分,能够减少甚至避免外延结构受到外界的水汽、杂质等的污染或损伤,由此提高发光二极管的结构完整性,提高其可靠性。

Description

发光二极管、发光结构及显示装置
技术领域
本发明涉及半导体器件领域,具体地,涉及一种发光二极管、发光结构及显示装置。
背景技术
Micro-LED(Micro Light Emitting Diode,微型发光二极管)显示已经广泛应用,其被广泛地应用到背光、VR屏幕、手机显示屏、小型显示屏等领域。
当前Micro LED倒装芯粒(Flip Chip)通常直接于芯粒上方制作锡电极取代传统的金电极,并搭配助焊剂来固定芯粒,再经由回流焊工艺进行高温固晶作业,此方法藉由取消刷锡膏作业,大大地提高焊接的便利性,因此受到许多制造商采用。然而,近来有些终端产品需要在发光二极管的侧壁上形成金属连接层,使得背板上左右两侧的电极与发光二极管的P、N电极实现电性连接。
目前的发光二极管设计主要存在以下缺陷:1.焊盘设计无法适应终端产品制程;2.发光二极管的侧壁没有绝缘设计会产生短路的异常。这些会造成发光二极管焊接良率不佳,进而影响器件的可靠性和电学及光学性能。
发明内容
鉴于以上所述现有技术中micro LED芯片存在的问题,本申请提供一种发光二极管、发光结构及显示装置,本发明的发光二极管包括外延结构、第一绝缘层及第二绝缘层,第一绝缘层位于外延结构的表面,覆盖发光台面的表面及侧壁以及延伸台面的表面;第二绝缘层覆盖延伸台面的侧壁,并且与位于延伸台面的表面的第一绝缘层形成连续结构。
为实现上述目的及其它相关目的,本发明一方面提供了一种发光二极管,其包括:
外延结构,具有在第一方向上相对设置的第一表面和第二表面;所述外延结构包括沿所述第一方向依次叠置的第一半导体层、有源层及第二半导体层,所述外延结构形成发光台面及位于所述发光台面四周的延伸台面,所述延伸台面由所述第一半导体层形成;
第一绝缘层,位于所述外延结构的表面,覆盖所述发光台面的表面及侧壁以及所述延伸台面的表面;
第二绝缘层,覆盖所述延伸台面的侧壁,所述第二绝缘层在所述第一表面侧的端部至少与所述延伸台面的表面齐平。
本发明的另一方面提供一种发光结构,其包括:
基板,所述基板上方包括键合区以及位于所述键合区两侧的焊盘区,所述键合区形成有绝缘键合层;以及
发光二极管,所述发光二极管为本发明提供的发光二极管,其中所述发光二极管自第一表面侧键合至所述键合区;
连接层,覆盖所述发光二极管的至少部分侧壁及所述焊盘区,以连接所述发光二极管的电极结构和所述焊盘区。
本发明的又一方面提供一种显示装置,其包括驱动电路和与所述驱动电路电连接的若干发光体,所述发光体包括本发明提供的发光二极管。
如上所述,本发明提供的发光二极管、发光结构及显示装置,至少具备如下有益技术效果:
本发明的发光二极管中外延结构具有在第一方向上相对设置的第一表面和第二表面。第一绝缘层位于所述外延结构的表面,覆盖所述发光台面的表面及侧壁;第二绝缘层覆盖所述延伸台面的侧壁,所述第二绝缘层在所述第一表面侧的端部至少与所述延伸台面的表面齐平。如上所述,发光二极管的第一绝缘层和第二绝缘层覆盖外延结构暴露的表面及侧壁,并且第一绝缘层和第二绝缘层可以相互接触形成连续结构,使得发光二极管的外延结构无外露部分,也就能够减少甚至避免外延结构受到外界的水汽、杂质等的污染或损伤,由此提高发光二极管的结构完整性,提高其可靠性。外延结构的第二表面侧作为发光二极管的出光面侧,可以形成为粗化表面,由此增加光取出率。相应地,该粗化表面上方还可以形成有第三绝缘层,该第三绝缘层与第一绝缘层形成连续结构,由此外延结构的表面被绝缘层完整覆盖,有利于提高其可靠性。该第三绝缘层还可以形成为具有增透特征的绝缘层以进一步提高发光二极管的光取出率。
其次,本发明的发光二极管的电极结构自外延结构的表面扩展延伸覆盖所在侧的外延结构的部分表面及侧壁,由此使得电极结构的接触面积显著增加,由此能够降低焊接难度,增加发光二极管的焊接样式的选择,同时减少或者避免焊接不良现象,提高发光二极管的可靠性。
附图说明
图1显示为现有技术的发光二极管芯片的俯视结构示意图。
图2显示为本发明实施例一提供的发光二极管的俯视结构示意图。
图3显示为图2所示的发光二极管的a-a方向的剖视结构示意图。
图4显示为本发明实施例二提供的发光二极管的结构示意图,其同样为同样2所示的a-a方向的剖视图。
图5显示为本发明实施例三提供的发光二极管的结构示意图,其同样为同样2所示的a-a方向的剖视图。
图6显示为实施例四提供的发明的发光二极管制造方法的流程示意图。
图7至图11显示为图6所示方法中各步骤形成的结构的示意图。
图12显示为本发明实施例五提供的发光结构的结构示意图。
图13显示为本发明实施例六提供的显示装置的结构示意图。
附图标记
10、micro LED;11、外延结构;12、第一电极;13、第二电极。
100、发光二极管;110、衬底;120、外延结构;121、第一半导体层;122、有源层;123、第二半导体层;124、发光台面;125、电极台面;126、延伸台面;1201、第一表面;1202、第二表面;131、第一绝缘层;132、第二绝缘层;133、第三绝缘层;134、第四绝缘层;140、电极结构;141、第一电极;142、第二电极;143、第一接触电极;144、第二接触电极;150、第一粘结层;160、透明导电层;161、第一部分;162、第二部分。
210、生长衬底;220、转移衬底、230、第二粘结层。
300、发光结构;310、基板;320、键合区;330、焊盘区;331、第一焊盘;332、第二焊盘;340、连接层;341、第一连接部;342、第二连接部。
400、显示装置;401、发光体;402、电路基板。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
需要说明的是,本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想,虽图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制,其实际实施时各组件的形态、数量、位置关系及比例可在实现本方技术方案的前提下随意改变,且其组件布局形态也可能更为复杂。
如图1所示,现有技术中,倒装micro LED 10中,第一电极12和第二电极13相互间隔地形成在外延结构11的上方,这样的电极设置使得倒装micro LED 10只能在外延结构11的上方实现电连接,而无法满足在发光二极管的侧壁实现第一电极12和第二电极13与后续基板上左右两侧的电极的电性连接。即便在外延结构11的侧壁处形成连接第一电极12和第二电极13的金属层,由于外延结构11的侧壁处无绝缘设计,极易造成短路,影响器件的良率。为了解决这一问题,本发明提供一种发光二极管及其制造方法,以及包括该发光二极管的封装体及发光装置。现通过以下具体实施例进行详细描述。
实施例一
本实施例提供一种发光二极管,如图2和图3所示,本实施例的发光二极管100至少包括外延结构120、第一绝缘层131及第二绝缘层132。其中外延结构120包括在第一方向(即图3中所述的中方向)上相对设置的第一表面1201和第二表面1202,电极结构140形成在外延结构120的第一表面1201侧。
如图3所示,上述外延结构120包括沿第一方向依次叠置的第一半导体层121、有源层122及第二半导体层123,其中,第二半导体层123层远离有源层122的一侧为上述第一表面1201,第一半导体层121远离有源层122的一侧为上述第二表面1202。该外延结构120可以是能够辐射任意颜色的光的结构,例如可以是AlGaInP系红光外延结构、GaN系绿光外延结构、GaN系蓝光外延结构、GaN系紫外光外延结构等。外延结构120的第一表面1201侧形成电极结构140,第二表面1202侧形成发光二极管100的出光侧。
如图3所示,外延结构120形成有电极台面125及延伸台面126,该电极台面125暴露部分第一半导体层121。可选地,通过自第一表面1201层依次刻蚀第二半导体层123、有源层122,或者继续刻蚀部分第一半导体层121直至暴露第一半导体层121形成。电极台面125四周未被刻蚀的外延结构120形成发光台面124以在电压作用下辐射光。该电极台面125可以是位于外延结构120一侧或者边角处的开放式台面,也可以是形成在外延结构120中的盲孔形式的封闭式台面。本实施例以盲孔形式的封闭台面为例。延伸台面126形成在发光台面124的四周,即形成在发光二极管的四周边缘处,该延伸台面126由第一半导体层121形成。可选实施例中,该延伸台面126的侧壁形成为倾斜侧壁,其相对于第二表面1202所在的平面的夹角α介于80°~90°,更进一步地,介于85°~90°。延伸台面126的倾斜侧壁设置有利于增加发光二极管100的出光效果,同时有利于第二绝缘层132的形成。该延伸台面126可以在刻蚀外延结构120定义发光二极管100尺寸时形成,可以与电极台面125同时形成,也可以在形成电极台面125之后形成。相应地,该延伸台面126的高度可以与电极台面125的高度相同,也可以不同。优选地,该延伸台面126的高度小于电极台面125的高度。
如图3所示,第一绝缘层131形成在外延结构120表面,更具体地,自第一表面侧形成在外延结构的表面。该第一绝缘层131覆盖外延结构120的表面和侧壁,具体地,覆盖电极台面125的表面及侧壁、发光台面124的表面及侧壁,并且自发光台面124的侧壁延伸至延伸台面126的表面处。可选实施例中,第一绝缘层131和发光台面124的第二半导体层123之间还可以设置反射结构(未具体图示)该反射结构可以是DBR结构,也可以是DBR结构和金属层组成的全反射镜。第一绝缘层131在延伸台面126上延伸并且其端部超出延伸台面的边缘。可参照图8所示,第一绝缘层131的端部超出延伸台面126边缘的具体为D1,并且D1介于0~2μm,具体地体,例如可以是0、0.5μm、1μm、1.5μm、2μm等。
该第一绝缘层131为具有高透光性的透明绝缘层,例如SiO2层或SiNx层或SiOxNy层或Ti2O3层或者TiO2层等。另一可选实施例中,该第一绝缘层131为反射层,例如由具有不同折射率的材料层堆叠而成的DBR结构,例如可以是SiO2层、SiNx层、SiOxNy层及Ti2O3层、TiO2中的任意两层交替堆叠而成的DBR结构。当形成为反射层时,第一绝缘层131可以反射来自外延结构120的光,使其尽可能多地自出光侧辐射出去,提供发光二极管100的出光效果。
同样参照图3,第二绝缘层132覆盖延伸台面126的侧壁,在图3所示的Z方向上,第二绝缘层132的端部至少与延伸台面126的表面齐平,更进一步地,第二绝缘层132与第一绝缘层131相互接触形成连续结构。该第二绝缘层132同样可以是具有高透光性的透明绝缘层,例如SiO2层或SiNx层或SiOxNy层或Ti2O3层或者TiO2层;也可以是反射层,例如由具有不同折射率的材料层堆叠而成的DBR结构,例如可以是SiO2层、SiNx层、SiOxNy层及Ti2O3层中、TiO2的任意两层交替堆叠而成的DBR结构。第二绝缘层132和第一绝缘层131可以是相同的材料层,也可以是不同的材料层。本实施例中第二绝缘层132和第一绝缘层131为相同的材料层,由此可以增加第二绝缘层132和第一绝缘层131的粘附性,提高二者的连续性及可靠性。在进一步可选实施例中,上述第二绝缘层132为纵向刻蚀速率大于横向刻蚀速率的绝缘材料,例如SiNx、SiO2、Al2O3等,由此沿纵向刻蚀第二绝缘层132定义其覆盖范围时,可以保证延伸台面侧壁处的第二绝缘层132不被破坏,保证其完整覆盖延伸台面的侧壁。如上所述,外延结构120的所有表面均由第一绝缘层131和第二绝缘层132覆盖,保护外延结构120不被外界的水汽杂质等破坏,保护其结构的完整性,提高发光二极管100的可靠性。
同样参照图3,电极结构140包括形成在第一绝缘层131上方的第一电极141和第二电极142。第一电极141形成在电极台面125上与第一半导体层121连接,第二电极142形成在发光台面124上与第二半导体层123连接。如图2所示,第一电极141和第二电极142在第二方向(图2所示的X方向)上间隔设置。可选地,在该第二方向上,第一电极141和第二电极142之间的间距为D2,0<D2<10μm。同样参照图2并同时参照图3,第一电极141覆盖其所在侧的外延结构120的表面并自表面延伸,直至覆盖所在侧的外延结构120的侧壁,具体地,覆盖至该侧的外延结构120在X方向上的一个侧壁及第三方向(Y方向)上的两个侧壁;第二电极142同样覆盖其所侧的外延结构120的表面并自表面延伸,直至覆盖所在侧的外延结构120的侧壁,具体地,覆盖至该侧的外延结构120在X方向上的一个侧壁及第三方向(Y方向)上的两个侧壁。
可选地,上述电极结构140包含蒸镀Cr、Ti等金属附著层材料,以及Ni、Pt等阻障层材料,以及Sn、Sn63-Pb37合金、Sn-Ag3-Cu0.5(SAC305)合金、Sn-Ag3-Cu0.7(SAC307)合金等金属材料。电极结构140的厚度(即图3中Z方向上的尺寸)介于1μm~2.5μm,例如可以是1μm、1.5μm、2μm等。上述材料形成的电极结构140具有低温键合特性,有利于降低焊接难度。第一电极141和第二电极142的上述设置,能够显著增加电极结构140的表面积,由此可以降低焊接难度,也能够增加焊接的可靠性,提高后续期间的可靠性及良率。另外,如上所述,第一电极141和第二电极142分别覆盖所在侧的外延结构120的三个侧壁,因此在外观上,发光二极管100整体形成对称结构,该对称结构有利于芯片转移过程中力的均匀分布,有利于提高转移良率。同时,电极结构140延伸覆盖至外延结构120的侧壁上,有利于在外延结构120的四周实现发光二极管100的焊接及电连接,降低焊接难度。发光台面124的侧壁设计为倾斜侧壁,例如其与第一表面1201平行的表面之间的夹角β介于60°~90°,更进一步地介于60°~70°,发光台面124的倾斜侧壁的设计,有利于电极结构140在侧壁处的粘附性以及覆盖均匀性,提高电极结构140的可靠性。
如图3所示,发光二极管100还包括衬底110,上述衬底110虽然形成在外延结构120的第二表面1202侧,该衬底110为经转移后粘附至外延结构120对外延结构120进行支撑及保护的衬底,例如可以是玻璃基板、陶瓷基板、蓝宝石基板等。同样参照图9和图10,衬底110与外延结构120之间具有第一粘结层150,该第一粘结层150可以是PI胶、BCB等易于去除,且不会对外延结构120造成损伤的粘结材料层。
同样参照图3,外延结构120的第二表面1202侧(即出光侧)形成为粗化表面,该粗化表面能够增加光的取出率,有利于提高发光二极管100的出光效果。
实施例二
本实施例同样提供一种发光二极管,如图4所示,该发光二极管100同样包括外延结构120、形成在外延结构120上方的第一绝缘层131以及形成在外延结构120的延伸台面126的侧壁上的第二绝缘层132,第二绝缘层132同样与第一绝缘层131形成连续结构。与实施例一的相同之处不再赘述,不同之处在于:
如图4所示,外延结构120的第二表面1202层形成为粗化结构,同时粗化表面上方形成有第三绝缘层133,该第三绝缘层133与第二绝缘层132形成连续结构。由此,发光二极管100中的第一绝缘层131、第二绝缘层132和第三绝缘层133形成为连续的结构,外延结构120的表面均被上述绝缘层覆盖,提高了其免受水汽、杂质等的损伤,同时在进行后续焊接去除衬底110及第一粘结层150时,使得外延结构120的出光面免受损伤。有利于提高发光二极管100的可靠性。上述第三绝缘层133可以是高投射性的透明绝缘层,也可以是具有增透特性的透明绝缘层,以提高发光二极管100的出光效果。
实施例三
本实施例同样提供一种发光二极管,如图5所示,该发光二极管100同样包括外延结构120、形成在外延结构120上方的第一绝缘层131以及形成在外延结构120的延伸台面126的侧壁上的第二绝缘层132,第二绝缘层132同样与第一绝缘层131形成连续结构。与实施例二的相同之处不再赘述,不同之处在于:
如图5所示,本实施例的发光二极管100还包括透明导电层160,该透明导电层160位于电极结构140上方,并且延伸至覆盖延伸台面126的侧壁上的第二绝缘层132,透明导电层160至少覆盖至延伸台面126侧壁的1/2厚度处。更进一步地,透明导电层160还可以完全覆盖延伸台面126的侧壁,并沿延伸台面的侧壁延伸至覆盖外延结构120的第二表面1202侧的边缘部分的表面。
如图5所示,透明导电层160形成为分别覆盖第一电极141侧的第一部分161,以及覆盖第二电极142侧的第二部分162,第一部分161和第二部分162在第一电极141和第二电极142之间断开,同时在第二表面1202侧断开,以实现彼此绝缘。上述透明导电层160可以是ITO、IZO等。上述透明导电层160的形成,增加了发光二极管100的导电层的表面积,为焊接提供更大的可操作空间及电连接面积,由此能够降低焊接难度,增加可靠性。
实施例四
本实施例提供一种发光二极管的制造方法,如图6所示,该方法包括以下步骤:
S100:提供生长衬底,在所述生长衬底上方依次生长第一半导体层、有源层及第二半导体层以形成外延结构,所述外延结构靠近所述生长衬底的一侧的表面为第二表面,远离所述生长衬底的一侧的表面为第一表面;
S200:自所述第一表面侧依次刻蚀所述第二半导体层和所述有源层以形成暴露所述第一半导体层的电极台面及延伸台面,所述延伸台面和所述电极台面以外的外延结构形成发光台面,所述延伸台面位于所述发光台面的四周;
如图7所示,在生长衬底210上方依次第一半导体层121、有源层122及第二半导体层123以形成外延结构120。然后自外延结构120的第一表面1201侧沿第一方向(即图7所示的Z方向)向下刻蚀,依次刻蚀第二半导体层123和有源层122形成电极台面125,电极台面125四周未被刻蚀的外延结构120形成发光台面124。可选实施例中,刻蚀电极台面125之后,同样自外延结构120的第一表面1201侧沿第一方向刻蚀发光台面124四周的第二半导体层123、有源层122及部分第一半导体层121,形成延伸台面126。
S300:自所述外延结构的第一表面侧形成第一绝缘层,所述第一绝缘层覆盖所述发光台面的表面及侧壁以及所述延伸台面的表面;
之后在外延结构120的表面形成第一绝缘层131,该第一绝缘层131覆盖外延结构120裸露的表面,即电极台面125的表面、发光台面124的表面、延伸台面126的表面以及电极台面125和发光台面124的侧壁。同时在延伸台面126上方将第一绝缘层131断开。电极台面125表面和发光台面124表面的第一绝缘层131形成有暴露外延结构120的开口。电极结构140包括形成在上述开口中的第一接触电极143及第二接触电极144,第一接触电极143与第一半导体层121接触,第二接触电极144与第二半导体层123接触。之后,形成第一电极141和第二电极142。上述外延结构120及第一绝缘层131、电极结构140的材料选择及结构特征可参照上述实施例一的相关描述。
可选实施例中,形成上述电极结构140之后,还可以在第一表面1201侧形成第四绝缘层134,该第四绝缘层134主要用于在转移外延结构120时保护第一表面1201侧的电极结构140及裸露的外延结构120。
之后,如图7所示,自外延结构120的第一表面1201侧刻蚀延伸台面126处的第四绝缘层134和第一绝缘层131以暴露部分延伸台面126。
S400:自所述外延结构的第二表面侧形成第二绝缘层,所述第二绝缘层覆盖所述延伸台面的侧壁,所述第二绝缘层在所述第一表面侧和所述第二表面侧的端部至少与所述延伸台面的表面齐平。
可选实施例中,形成图7所示的结构之后,如图8所示,提供一转移衬底220,转移衬底220上方形成有第二粘结层230,将图7所示结构的电极结构140一侧朝向第二粘结层230,以将外延结构120粘附至转移衬底220。之后剥离生长衬底210,以暴露出外延结构120的第二表面1202,对该第二表面1202进行粗化处理,形成粗化表面。该粗化表面形成发光二极管100的出光侧。之后如图8所示,自第二表面1202侧刻蚀外延结构120,具体地刻蚀延伸台面126以分离外延结构120,并且暴露所述第一绝缘层131,即图8所示,使得第一绝缘层131的端部延伸出刻蚀后的延伸台面126的边缘。此时第一绝缘层131的边缘与延伸台面126的边缘具有距离D1,D1介于0~2μm,具体地体,例如可以是0、0.5μm、1μm、1.5μm、2μm等。
之后,如图9所示,自第二表面1202侧形成第二绝缘层132,该第二绝缘层132覆盖在刻蚀后暴露的外延结构120的延伸台面126的侧壁上形成第二绝缘层132,第二绝缘层132在Z方向上的端部至少与延伸台面的表面齐平,进一步地,第二绝缘层132与第一绝缘层131相互接触,二者形成连续结构。关于第二绝缘层132和第一绝缘层131的材料选择及设置可参照实施例一的相关描述。
如图10所示,之后刻蚀相邻发光二极管之间的第二绝缘层132,以及第二表面1202上方的第二绝缘层132,保留延伸台面126侧壁上的第二绝缘层132。此时第二绝缘层132优先选择纵向刻蚀速率远大于横向刻蚀速率的材料,例如SiNx层。由此可以保证在去除覆盖表面的第二绝缘层132的同时不会损伤侧壁处的第二绝缘层132,同时保证伸出延伸台面126的第一绝缘层131上方的第二绝缘层132不会被完全刻蚀,保证二者的连续性。
可选实施例中,如图11所示,还可以仅刻蚀相邻发光二极管之间的第二绝缘层132,保留延伸台面126侧壁以及第二表面1202上方的第二绝缘层132,此时第二表面1202上方的第二绝缘层132即形成为上述实施例二所述的第三绝缘层133。
另一可选实施例中,在形成图10所示的结构之后,还可以在第二表面1202上方形成第三绝缘层133,该第三绝缘层133优选地为具有增透功能的材料层,以提高出光效果。
形成图10或者图11所示的结构之后,将上述结构自第二表面1202侧粘附至衬底110,同时去除上述转移衬底220及第二粘结层230,即形成图3或者图4所示的发光二极管。
另一可选实施例中,完成上述转移之后,还可以在电极结构140上方及延伸台面的侧壁上形成透明导电层160,形成图5所示的发光二极管。
实施例五
本实施例提供一种发光结构,如图12所示,该发光结构300包括基板310,以及位于基板310上方的发光二极管。
基板310上方包括键合区320以及位于所述键合区320两侧的焊盘区330。可选地,该键合区320形成有绝缘键合层。上述发光二极管可选地为本发明实施例一到实施例三中的发光二极管100,其中的衬底110已被去除。发光二极管100自第一表面1201侧键合至键合区320。
如图12所示,发光结构300还包括连接层340,连接层340覆盖发光二极管100的至少部分侧壁及焊盘区330,以连接发光二极管100的电极结构140和焊盘区330,实现二者的电连接。
具体地,如图12所示,焊盘区330包括间隔且绝缘设置的第一焊盘331及第二焊盘332,在Z方向上,第一焊盘331位于发光二极管100的第一电极141的外侧,第二焊盘332位于发光二极管100的第二电极142的外侧。
连接层340包括第一连接部341及第二连接部342,第一连接部341覆盖第一焊盘331并在第一焊盘331上方延伸直至接触并覆盖第一电极141,第一连接部341自第一电极141处沿Z方向向上延伸至覆盖发光二极管100的侧壁,可选地,完整覆盖第一电极141侧的侧壁,还可以继续延伸覆盖第二表面1202的边缘;第二连接部342覆盖第二焊盘332并在第二焊盘331上方延伸直至接触并覆盖第二电极142,第二连接部342自第二电极142处沿Z方向向上延伸至覆盖发光二极管100的侧壁,可选地,完整覆盖第二电极142侧的侧壁,还可以继续延伸覆盖第二表面1202的边缘。第一连接部341和第二连接部342在第二表面1202上方仅覆盖所在侧的边缘部分,二者相互绝缘。由此实现了发光二极管100与基板310的焊接。该连接部340为金属层,可以是Ti/Pt/Au叠层、Cr/Pt/Au叠层、Ti/Au叠层或者Cr/Au叠层等。
上述连接层340使得发光二极管100与基板310的焊接更加简便,同时连接层340的金属层结构可以一定程度上增加对发光二极管100辐射的光的反射,增加发光结构的出光效果。
实施例六
本实施例提供一种半导体显示装置,如图13所示,该显示装置400包括电路基板402及固定在电路基板402上的若干发光体401,电路基板402中设置有驱动电路,发光体401与驱动电路电连接以由驱动电路控制其点亮或者熄灭。在本实施例中,该发光体401可以是实施例五提供的发光结构,也可以是实施例一至实施例三提供的种发光二极管中的一种或者多种的组合,或者是实施例一至实施例三提供的发光二极管以及实施例五提供的发光结构中的一种或者多种的组合。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (17)

1.一种发光二极管,其特征在于,至少包括:
外延结构,具有在第一方向上相对设置的第一表面和第二表面;所述外延结构包括沿所述第一方向依次叠置的第一半导体层、有源层及第二半导体层,所述外延结构形成发光台面及位于所述发光台面四周的延伸台面,所述延伸台面由所述第一半导体层形成;
第一绝缘层,位于所述外延结构的表面,覆盖所述发光台面的表面及侧壁以及所述延伸台面的表面;
第二绝缘层,覆盖所述延伸台面的侧壁,所述第二绝缘层在所述第一表面侧的端部至少与所述延伸台面的表面齐平。
2.根据权利要求1所述的发光二极管,其特征在于,所述第一绝缘层为透明绝缘层或反射层。
3.根据权利要求1所述的发光二极管,其特征在于,所述第一绝缘层的端部延伸超出所述延伸台面的边缘,所述第二绝缘层形成在所述第一绝缘层超出所述延伸台面的部分上。
4.根据权利要求3所述的发光二极管,其特征在于,所述第一绝缘层的边缘与所述延伸台面的边缘之间的距离D1介于0~2μm。
5.根据权利要求4所述的发光二极管,其特征在于,所述外延结构还形成有电极台面,所述电极台面贯穿所述第二半导体层和有源层暴露所述第一半导体层,所述电极台面为形成在所述发光台面之间的开放式台面或者盲孔型的封闭式台面。
6.根据权利要求5所述的发光二极管,其特征在于,还包括电极结构,形成在所述外延结构的第一表面侧,所述电极结构包括形成在所述电极台面上方与所述第一半导体层连接的第一电极,以及位于所述发光台面上方与所述第二半导体层连接的第二电极,所述第一电极和所述第二电极在第二方向上间隔排布,所述第一电极自所述电极台面延伸覆盖所述第一电极侧的所述外延结构的部分表面以及侧壁,所述第二电极覆盖所述第二电极侧的所述外延结构的部分表面及侧壁;所述第一方向和所述第二方向相交。
7.根据权利要求6所述的发光二极管,其特征在于,在所述第一表面所在的平面上投影,所述第一电极的投影和所述第二电极的投影呈对称结构。
8.根据权利要求1所述的发光二极管,其特征在于,所述第二表面侧形成所述发光二极管的出光侧,所述出光侧的表面形成为粗化表面。
9.根据权利要求1或8所述的发光二极管,其特征在于,还包括第三绝缘层,位于所述第二表面侧,所述第三绝缘层与所述第二绝缘层形成连续结构。
10.根据权利要求1所述的发光二极管,其特征在于,所述第二绝缘层的纵向刻蚀速率大于横向刻蚀速率。
11.根据权利要求6所述的发光二极管,其特征在于,所述第一电极和所述第二电极在所述第二方向上的间隔距离为D2,5μm<D2<10μm。
12.根据权利要求6所述的发光二极管,其特征在于,还包括透明导电层,覆盖所述电极结构的表面,并且延伸至覆盖至少部分所述第二绝缘层,所述透明导电层包括间隔设置的第一部分和第二部分,所述第一部分覆盖所述第一电极侧,所述第二部分覆盖所述第二电极侧。
13.根据权利要求12所述的发光二极管,其特征在于,所述透明导电层自所述第二绝缘层表面延伸至覆盖至少部分第一表面侧的表面。
14.根据权利要求1所述的半导体发光元件,其特征在于,还包括衬底,所述衬底位于所述第二表面侧。
15.一种发光结构,其特征在于,包括:
基板,所述基板上方包括键合区以及位于所述键合区两侧的焊盘区,所述键合区形成有绝缘键合层;以及
发光二极管,所述发光二极管为权利要求1~13中任意一项所述的发光二极管,其中所述发光二极管自第一表面侧键合至所述键合区;
连接层,覆盖所述发光二极管的至少部分侧壁及所述焊盘区,以连接所述发光二极管的电极结构和所述焊盘区。
16.根据权利要求15所述的发光结构,其特征在于,所述连接层延伸覆盖至所述发光二极管的延伸台面的侧部以及第二表面侧的部分表面。
17.一种显示装置,其特征在于,包括驱动电路和与所述驱动电路电连接的若干发光体,所述发光体包括权利要求1~13中任意一项所述的发光二极管和/或权利要求15或16所述的发光结构。
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