[發明專利]晶圓級發光二極管陣列

在審

• 申請號: 201810244405.8
• 申請日: 2013-08-06
• 公開（公告）號: CN108461515A
• 公開（公告）日: 2018-08-28
• 發明（設計）人: 張鍾敏;蔡鐘炫;李俊燮;徐大雄;盧元英;姜珉佑;金賢兒
• 申請（專利權）人: 首爾偉傲世有限公司
• 主分類號: H01L27/15
• 分類號: H01L27/15;H01L33/38;H01L33/40;H01L33/42;H01L33/44;H01L33/46;H01L33/62
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 尹淑梅;劉燦強

公開了一種晶圓級發光二極管陣列以及一種用于制造該晶圓級發光二極管陣列的方法。該發光二極管陣列包括：生長基板；多個發光二極管，排列在基板上，其中，多個發光二極管中的每個發光二極管包括第一半導體層、有源層、第二半導體層；以及多個上電極，排列在多個發光二極管上并且由彼此相同的材料形成，其中，多個上電極電連接到對應的發光二極管的第一半導體層。另外，至少一個上電極電連接到與其相鄰的發光二極管的第二半導體層，并且另一個上電極同與其相鄰的發光二極管的第二半導體層絕緣。因此，提供了一種能夠在高電壓下運作并具有簡化的制造工藝的發光二極管陣列。

本申請是申請日為2013年8月6日、申請號為201380042047.8、題為“晶圓級發光二極管陣列及其制造方法”的專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及一種發光二極管陣列以及形成該發光二極管陣列的方法，更具體地，涉及一種具有通過布線連接并且形成為倒裝芯片型的多個發光二極管的發光二極管陣列。

背景技術

發光二極管是這樣一種器件，即，當通過其陽極端子和陰極端子對其施加導通電壓或更大的電壓時執行發光操作。通常，用于使發光二極管發光的導通電壓具有比通用電源的電壓低得多的值。因此，發光二極管存在這樣的缺點，即，其不能在110V或220V的通用AC電源下直接使用。使用通用AC電源操作發光二極管需要電壓轉換器，以降低提供的AC電壓。因此，應該提供用于發光二極管的驅動電路，這成為導致包括發光二極管的照明設備的制造成本增加的一個因素。由于應該提供獨立的驅動電路，因此照明設備的體積增大并且產生不必要的熱量。另外，存在諸如對所供電來說提高功率因數的問題。

為了在不包括獨立的電壓轉換方式的狀態下使用通用AC電源，已經提出通過將多個發光二極管芯片彼此串聯連接來構造陣列的方法。為了將發光二極管實施為陣列，應該將發光二極管芯片形成為單個封裝件。因此，需要基板分離工藝、用于分離的發光二極管芯片的封裝工藝等，另外需要在陣列基板上布置封裝件的安裝工藝和用于在封裝件的電極之間形成布線的布線工藝。因此，存在用于構造陣列的處理時間增多并且陣列的制造成本增加的問題。

此外，引線鍵合被用于形成陣列的布線工藝，并且在陣列的整個表面上另外形成用于保護鍵合線的模制層。因此，存在因另外需要形成模制層的模制工藝而導致工藝復雜度增大的問題。具體地，在應用具有橫向結構的芯片類型的情況下，發光二極管芯片的發光性能降低，并且發光二極管的品質由于熱的產生而劣化。

為了解決上述問題，已經提出將包括多個發光二極管芯片的陣列制造為單個封裝件的發光二極管芯片陣列。

在第2007-0035745號韓國專利公開公布中，多個橫向型發光二極管芯片在單個基板上通過使用空氣橋工藝形成的金屬布線來電連接。根據該公開公布，優點在于對于每個單獨的芯片來說不需要單獨的封裝工藝，并且在晶圓級上形成陣列。然而，空氣橋連接結構使耐久性變弱，并且橫向型導致發光性能或散熱性能劣化的問題。

在第6,573,537號美國專利中，多個倒裝芯片型發光二極管形成在單個基板上。然而，每個發光二極管的n電極和p電極在n電極和p電極彼此分離的狀態下暴露于外部。因此，為了使用單個電源，應該增加將多個電極彼此連接的布線工藝。為此，在美國專利中使用了次安裝基板。即，倒裝芯片型發光二極管應該安裝在用于電極之間的布線的單獨的次安裝基板上。用于與另一基板電連接的至少兩個電極應該形成在次安裝基板的背表面上。在美國專利中，由于使用倒裝芯片型發光二極管，因此具有提高發光性能和散熱性能的優點。相反，次安裝基板的使用導致制造成本的增加和最終產品的厚度的增大。另外，還存在需要用于次安裝基板的附加的布線工藝以及在新基板上安裝次安裝基板的附加工藝的缺點。