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LED芯片、LED芯片封装模组和显示装置

文献发布时间:2023-06-19 16:09:34



技术领域

本发明涉及LED领域,尤其涉及一种LED芯片、LED芯片封装模组和显示装置。

背景技术

LED(发光二极管)具有成本低、光效高、节能环保等优点,被广泛应用于照明、可见光通信及发光显示等场景。

LED的其中一个发展方向是向小型化和微型化发展,LED微缩后形成毫米级甚至微米级间距的阵列,能够达到超高的分辨率,从而可以更加广泛的用于信息显示等领域。由于相对于液晶显示(LCD)及有机发光显示(OLED)而言,LED具备发光寿命长、亮度高、体积轻薄、功耗低、像素密度高等优势,成为了以高真实度、互动与个性化显示为主要特点的第三代显示技术的代表之一。

目前,在LED芯片往微缩方向发展过程中,遇到的其中一个问题是可靠性问题,即业界共同面临着需要优化相应的LED芯片结构以提高产品可靠性的情况。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种LED芯片、LED芯片封装模组和显示装置,以提高产品可靠性。

为解决上述问题,本发明提供一种LED芯片,包括:衬底;第一台面结构,所述第一台面结构位于所述衬底上;第二台面结构,所述第二台面结构位于所述衬底上;至少一个跨接电流阻挡块,所述跨接电流阻挡块覆盖所述第一台面结构的部分上表面和部分侧面,并覆盖所述第一台面结构和第二台面结构之间的部分凹槽;跨接导电块,所述跨接导电块的个数与所述跨接电流阻挡块的个数相同,所述跨接导电块主体部分位于所述跨接电流阻挡块上,所述跨接导电块的第一端电连接所述第一台面结构的顶层,所述跨接导电块的第二端电连接所述第二台面结构的底层;第一导电垫,所述第一导电垫位于所述第一台面结构上方;第二导电垫,所述第二导电垫位于所述第二台面结构上方;所述跨接电流阻挡块的俯视投影具有头部和尾部;所述跨接导电块的俯视投影具有第一接触部、结部和第二接触部;所述结部落在所述头部内,所述第一接触部落在所述尾部内;所述头部未与所述结部重叠的部分具有第一宽度,所述尾部未与所述第一接触部重叠的部分具有第二宽度,所述第一宽度大于所述第二宽度。

可选的,所述第一宽度的大小为3μm至100μm。

可选的,所述第二宽度的大小为大于或者等于0μm,并且小于或者等于至30μm 。

可选的,所述头部的宽度是所述尾部宽度的1.5倍以上。

可选的,所述跨接导电块为两个,且分别位于整个俯视投影区域的两个相对边缘。

可选的,所述跨接导电块的俯视投影与所述第一导电垫和第二导电垫的俯视投影没有重叠部分。

可选的,所述第二导电垫俯视投影的一部分夹在两个所述跨接导电块之间,所述第一导电垫的俯视形状和第二导电垫的俯视形状基本对称。

可选的,所述结部的宽度大于所述第一接触部的宽度;所述结部的宽度大于所述第二接触部的宽度。

可选的,所述结部的平分线与所述第一接触部的平分线重合于第一直线,所述第二接触部的平分线为第二直线,所述第一直线平行于所述第二直线,所述第二接触部连接所述结部的外拐角;或者,所述结部的平分线与所述第二接触部的平分线重合于第一直线,所述第一接触部的平分线为第二直线,所述第一直线平行于所述第二直线,所述第一接触部连接所述结部的内拐角。

可选的,所述LED芯片还包括:第一电流扩展层,所述第一电流扩展层位于所述第一台面结构上方,所述第一导电垫位于所述第一电流扩展层上方,所述跨接导电块通过连接所述第一电流扩展层电连接所述第一台面结构的顶层;第二电流扩展层,所述第二电流扩展层位于所述第二台面结构上方,所述第二导电垫位于所述第二电流扩展层上方;所述跨接导电块的俯视投影与第二电流扩展层的俯视投影没有重叠部分。

可选的,所述LED芯片还包括第一DBR反射层,所述第一DBR反射层覆盖所述第一电流扩展层和第二电流扩展层;所述第一导电垫位于所述第一DBR反射层上,并且所述第一导电垫贯穿所述第一DBR反射层以电连接所述第一台面结构的底层;所述第二导电垫位于所述第一DBR反射层上,并且所述第二导电垫贯穿所述第一DBR反射层以电连接所述第二电流扩展层;所述第一DBR反射层同时作为钝化保护层。

可选的,所述LED芯片还包括内置电流阻挡块,所述内置电流阻挡块与所述跨接电流阻挡块为同层结构,所述内置电流阻挡块位于所述第二台面结构和第二电流扩展层之间;所述内置电流阻挡块的俯视投影包括中部和连接所述中部的两个侧部,所述中部的宽度大于所述侧部的宽度。

可选的,所述LED芯片还包括第一导电块,所述第一导电块与所述跨接导电块为同层结构;所述第一台面结构顶层的俯视投影具有内凹缺口,所述第一导电块的俯视投影落在所述第一台面结构的所述内凹缺口内。

可选的,所述第二台面结构顶层的俯视投影呈具有两个边角缺口的倒角矩形,所述边角缺口朝向所述第一台面结构,两个所述边角缺口对称;所述边角缺口与所述跨接导电块相匹配。

可选的,所述内凹缺口的俯视投影呈类漏斗形,所述第一导电块的俯视投影呈圆形或者带圆头的钉形。

可选的,所述LED芯片还包括第二导电块,所述第二导电块与所述跨接导电块为同层结构,所述第二导电块位于所述内置电流阻挡块上方且位于所述第二电流扩展层上,所述第二导电垫通过连接所述第二导电块电连接所述第二电流扩展层;所述第二导电块的俯视投影落在所述内置电流阻挡块的俯视投影内。

可选的,所述第二导电块包括芯部和位于所述芯部两侧的两个翼部;所述第一DBR反射层具有贯穿其自身的第一通孔和第二通孔;所述第二通孔位于所述第二导电块的所述芯部中间上方。

可选的,所述LED芯片还包括第二DBR反射层,所述第二DBR反射层位于所述衬底的背面。

为解决上述问题,本发明还提供了一种LED芯片封装模组,包括如上所述的LED芯片。

为解决上述问题,本发明还提供了一种显示装置,包括如上所述的LED芯片,所述LED芯片作为显示装置背光模组的背光源芯片。

本发明技术方案的其中一个方面中,设计LED芯片的跨接导电块具有结部、第一接触部和第二接触部,并设计LED芯片的跨接电流阻挡块具有头部和尾部,俯视投影上,所述结部落在头部内,所述第一接触部落在尾部内,头部未与结部重叠的部分具有第一宽度,尾部未与第一接触部重叠的部分具有第二宽度,第一宽度大于第二宽度。此时,由于头部位于所述凹槽所在位置,通常较为凹凸不平,斜坡上电流阻挡块会较薄,因此,将头部的宽度设计更宽,能够更好地保证在所述凹槽上方的结部的可靠性,防止发生漏电等现象,提高产品可靠性。

进一步的,所提供的LED芯片通过结构设计,使跨接导电块的俯视投影与第一导电垫和第二导电垫的俯视投影没有重叠部分,能够防止因保护钝化层破坏而导致的芯片漏电情况,即能够减少漏电通道,提高产品的可靠性能。

进一步的,跨接导电块的俯视投影与第二电流扩展层的俯视投影没有重叠部分,这种结构下,跨接导电块位于芯粒的边缘,这种LED芯片被抓取过程中,不会因中间跨接导电块被顶针(顶针是用于配合芯片的抓取的工具)破坏而导致的LED芯片失效问题,提高了产品的可靠性。

进一步的,所提供的LED芯片,设计跨接导电块有两个,当单个跨接导电块损伤时,不会导致芯粒失效,使产品的可靠性更优。同时,两个跨接导电块均分布于芯粒两边,进一步防止因中间跨接导电块被顶针破坏而导致的LED芯片失效问题,进一步提高了产品的可靠性。

进一步的,所提供的LED芯片,将第一DBR反射层同时作为保护钝化层,并设置相应的通孔于第一导电块俯视投影中间位置的上方和第二导电块俯视投影中间位置的上方,能够使得相应的电流扩散(拓展)作用更佳,产品的性能更好。

附图说明

图1是第一实施例中,LED芯片的部分剖面结构示意图;

图2是第一实施例中,第一台面结构的顶层、第二台面结构的顶层和衬底的俯视投影示意图;

图3是第一实施例中,第一深沟槽、第二深沟槽和衬底的俯视投影示意图;

图4是第一实施例中,跨接电流阻挡块及其同层结构和衬底的俯视投影示意图;

图5是第一实施例中,在图1上进一步显示跨接电流阻挡块及其同层结构的部分剖面结构示意图;

图6是第一实施例中,第一电流扩展层、第二电流扩展层和衬底的俯视投影示意图;

图7是第一实施例中,在图5上进一步显示跨接导电块及其同层结构的部分剖面结构示意图;

图8是第一实施例中,跨接导电块及其同层结构和衬底的俯视投影示意图;

图9是第一实施例中,跨接电流阻挡块所在层和跨接导电块所在层与衬底的共同俯视投影示意图;

图10是第一实施例中,在图7上进一步显示第一DBR反射层的部分剖面结构示意图;

图11是第一实施例中,第一DBR反射层的俯视投影示意图;

图12是第一实施例中,LED芯片的剖面结构示意图;

图13是第一实施例中,第一导电垫、第二导电垫和衬底的俯视投影示意图;

图14是第一实施例中,LED芯片的整体俯视投影示意图,且为实线透视结构示意图;

图15是第二实施例中,第一台面结构的顶层、第二台面结构的顶层和衬底的俯视投影示意图;

图16是第二实施例中,跨接电流阻挡块及其同层结构和衬底的俯视投影示意图;

图17是第二实施例中,跨接导电块及其同层结构和衬底的俯视投影示意图;

图18是第二实施例中,跨接电流阻挡块所在层和跨接导电块所在层与衬底的共同俯视投影示意图;

图19是第二实施例中,第一导电垫、第二导电垫和衬底的俯视投影示意图;

图20是第二实施例中,LED芯片的整体俯视投影示意图,且为实线透视结构示意图;

图21是第三实施例中,第一台面结构的顶层、第二台面结构的顶层和衬底的俯视投影示意图;

图22是第三实施例中,跨接导电块及其同层结构和衬底的俯视投影示意图;

图23是第三实施例中,跨接电流阻挡块所在层和跨接导电块所在层与衬底的共同俯视投影示意图;

图24是第三实施例中,LED芯片的整体俯视投影示意图,且为实线透视结构示意图;

图25是第四实施例中,第一台面结构的顶层、第二台面结构的顶层和衬底的俯视投影示意图;

图26是第四实施例中,跨接电流阻挡块及其同层结构和衬底的俯视投影示意图;

图27是第四实施例中,跨接导电块及其同层结构和衬底的俯视投影示意图;

图28是第四实施例中,跨接电流阻挡块所在层和跨接导电块所在层与衬底的共同俯视投影示意图;

图29是第四实施例中,LED芯片的整体俯视投影示意图,且为实线透视结构示意图;

图30是第五实施例中,第一台面结构的顶层、第二台面结构的顶层和衬底的俯视投影示意图;

图31是第五实施例中,跨接电流阻挡块及其同层结构和衬底的俯视投影示意图;

图32是第五实施例中,跨接导电块及其同层结构和衬底的俯视投影示意图;

图33是第五实施例中,跨接电流阻挡块所在层和跨接导电块所在层与衬底的共同俯视投影示意图;

图34是第五实施例中,LED芯片的整体俯视投影示意图,且为实线透视结构示意图。

具体实施方式

本发明提供新的LED芯片、LED芯片封装模组和显示装置,为更加清楚的表示,下面结合附图对本发明做详细的说明。

本说明书对各结构采取简化标注,除了图12和图14,在剖面和俯视投影上,同一结构都分别只标注一次,以便更清楚地显示结构。

本发明实施例一种LED芯片,请结合参考图1至图14,其中图14是整个LED芯片各个结构的俯视投影示意图,并且显示的是一种实线透视结构示意图,既各个结构均以实线叠加显示。

如图1至图14所示,所述LED芯片包括衬底100、第一台面结构111、第二台面结构112、跨接电流阻挡块130(参考图1、图4和图14)、跨接导电块150(参考图7、图8和图14)、第一导电垫171(参考图12、图13和图14)和第二导电垫172(参考图12、图13和图14)。

图1显示,第一台面结构111位于衬底100上,第二台面结构112位于衬底100上。

本实施例中,衬底100可以是蓝宝石(Al

需要说明的是,本发明的其它实施例中,还可以包括第三台面结构(未示出),即可以有三个以上台面结构,相应的串联方式和结构可以结合参考本实施例全部内容,在此不再赘述。

图2单独显示了第一台面结构111的顶层(第二导电型半导体层)、第二台面结构112的顶层(第二导电型半导体层)和衬底100的俯视投影。第一台面结构111顶层的俯视投影具有内凹缺口1111。第二台面结构112顶层的俯视投影呈具有两个边角缺口1121的倒角矩形,边角缺口1121朝向第一台面结构111,两个边角缺口1121对称。在另一些实施例中,也可以只具有一个边角缺口1121,该边角缺口1121也可以为类似内凹缺口1111的结构,裸露出第二台面的第一导电型半导体层。

图3单独显示了第一深沟槽121、第二深沟槽122和衬底100的俯视投影。第一深沟槽121和第二深沟槽122是由深刻蚀(ISO)工艺形成的,它们分别包围第一台面结构111和第二台面结构112的投影,并且第一深沟槽121和第二深沟槽122所包围的区域之间形成后续所述的凹槽(未标注)。

图4显示了图1所示结构中,跨接电流阻挡块130及其同层结构和衬底的俯视投影,跨接电流阻挡块130的数量对应于缺口1121的数量,在本实施例中有两个,结合图1至图4可知,两个跨接电流阻挡块130分别覆盖第一台面结构111的部分上表面和部分侧面,并覆盖第一台面结构111和第二台面结构112之间的部分凹槽(如前所述,未标注)。

图7显示了所述LED芯片部分剖面结构,此时最顶层的结构为跨接导电块150。

图8显示了跨接导电块150的个数与跨接电流阻挡块130的个数相同,由于跨接电流阻挡块130为两个,跨接导电块150同样为两个。两个跨接导电块150位于芯粒两边(边缘区域),在图8中显示为上下两边,即两个跨接导电块150分别位于整个俯视投影区域的两个相对边缘。

结合图7和图8可知,跨接导电块150主体部分位于跨接电流阻挡块130上,跨接导电块150的第一端电连接第一台面结构111的顶层,跨接导电块150的第二端电连接第二台面结构112的底层。

需要说明的是,图8中显示了虚线(未标注),此虚线是为说明本实施例各剖面示意图的剖切走向,即各剖面结构示意图都是沿图8所示的折线走向进行剖切再重新拼接到一个平面上的。

图12显示,第一导电垫171位于第一台面结构111上方,第二导电垫172位于第二台面结构112上方。第一导电垫171和第二导电垫172可以是相应的各种金属或者合金。

图13单独显示了第一导电垫171、第二导电垫172和衬底100的俯视投影。

对照图8和图13可以得出,本实施例设计跨接导电块150的俯视投影与第一导电垫171和第二导电垫172的俯视投影没有重叠部分,也可以从图14中直接看到这种结构设计。

图14显示,本实施例中,两个跨接导电块150的俯视投影对称,第一导电垫171俯视投影的一部分夹在两个跨接导电块150之间。

本实施例中,跨接电流阻挡块130和跨接导电块150均跨过所述凹槽。跨接电流阻挡块130的材质可以是相应的透明绝缘材质,如为SiO

请继续参考图8,本实施例中,跨接导电块150的俯视投影具有第一接触部1501、结部1502和第二接触部1503,结部1502跨过凹槽,第一接触部1501的外端为第一端,第二接触部1503的外端为第二端。结部1502落在跨接电流阻挡块130的俯视投影内。

本实施例中,结部1502的宽度大于第一接触部1501的宽度,第二接触部1503的宽度大于结部1502的宽度。跨接导电块150各部分的宽度关系体现在图8中竖直方向上的尺度,跨接导电块150的长度体现在图8中水平方向的尺度。这种不同宽度的设计,进一步优化了芯片的整体结构,提高了可靠性。

前述跨接导电块150主体部分位于跨接电流阻挡块130上,主要体现为:结部1502完全落在跨接电流阻挡块130的俯视投影内;第一接触部1501和第二接触部1503的大部分结构,也落在跨接电流阻挡块130的俯视投影,第一接触部1501和第二接触部1503端部的一小段是跨过跨接电流阻挡块130,实现相应电连接。

本实施例中,第一接触部1501、结部1502和第二接触部1503的平分线重合于一条直线,即整个跨接导电块150俯视投影呈轴对称形状,像一个带有平顶(即第二接触部1503)且具有颈部(即结部1502)的钉状结构,第一接触部1501为钉状结构的钉部。这种结构,能够利用结部1502更好地跨过所述凹槽,利用第二接触部1503前端较宽的特点,提高相应的导电接触面积,从而有利于提高产品的可靠性。请参加参考图4,本实施例中,跨接电流阻挡块130的俯视投影包括头部1301和尾部1302。

参考图9,各俯视投影中,结部1502落在头部1301内,第一接触部1501落在尾部1302内,第二接触部1503则与跨接电流阻挡块130没有重叠部分。

继续参考图9,头部1301未与结部1502重叠的部分具有第一宽度W1,尾部1302未与第一接触部1501重叠的部分具有第二宽度W2,第一宽度W1大于第二宽度W2。图9中显示,头部1301未与结部1502重叠的部分是环绕在结部1502上下两侧的,尾部1302未与第一接触部1501重叠的部分是环绕在第一接触部1501左侧和上下两侧的。

这样设计,是因为(跨接电流阻挡块130的)头部1301位于所述凹槽所在位置,通常较为凹凸不平,斜坡上电流阻挡块会较薄,在形成过程的蚀刻工艺中,这些部分的电流阻挡块易过蚀刻较多,因此,本实施例将头部1301的宽度设计更宽,此时,能够更好地保证在所述凹槽上方的结构(即主要是指跨接导电块150的结部1502)的可靠性,防止发生漏电等现象,提高产品可靠性。第一宽度W1和第二宽度W2所在方向,在本实施例中,均是垂直于头部1301和尾部1302的共同平分线的方向而言的,可直接参考图9。

本实施例中,图9所示第一宽度W1的大小在3μm至100μm之间,例如具体可以为5μm、10μm、20μm、30μm或者50μm等。这些宽度的选择以更好地保证防止相应的漏电,保证跨接导电块150的导电作用良好。

本实施例中,图9所示第二宽度W2的大小在0μm至30μm之间,例如具体可以为0.5μm、1μm、5μm或者10μm等,并且第一宽度W1始终大于第二宽度W2。

请返回参考图5和图6,图5显示了所述LED芯片部分剖面结构,此时最顶层的结构为电流扩展层。由图5可知,LED芯片还包括第一电流扩展层141和第二电流扩展层142。

图5显示,第一电流扩展层141位于第一台面结构111上方。图12显示,第一导电垫171位于第一电流扩展层141上方。图7显示,跨接导电块150通过连接第一电流扩展层141电连接第一台面结构111的顶层。图5显示,第二电流扩展层142位于第二台面结构112上方,图12显示,第二导电垫172位于第二电流扩展层142上方。

图6单独显示了第一电流扩展层141、第二电流扩展层142和衬底100的俯视投影。

由图6和图2对比,并结合图14可知,第一电流扩展层141和第一台面结构111顶层的俯视投影形状相似,第一电流扩展层141落在第一台面结构111内,第二电流扩展层142和第二台面结构112顶层的俯视投影形状相似,第二电流扩展层142落在第二台面结构112内。因此,图6显示,第一电流扩展层141具有对应于内凹缺口1111的缺口1411,第二电流扩展层142具有对应于两个边角缺口1121的两个缺口1421。

需要特别说明的是,内凹缺口1111是由于第一台面结构111底层和顶层俯视投影不同造成的,即内凹缺口1111对应的区域仍然属于第一台面结构111的一部分,相应的第一导电块151恰好位于这部分底层结构上;而第一电流扩展层141具有的缺口1411,则表示这个位置没有相应的电流扩展层结构。同样的,边角缺口1121是第二台面结构112底层和顶层俯视投影不同造成的,即边角缺口1121对应的区域仍然属于第二台面结构121的一部分,边角缺口1121对应的是第二台面结构112底层结构,跨接导电块150的第二端正是连接边角缺口1121对应的底层结构;而第二电流扩展层142具有的缺口1421,则表示这个位置没有相应的电流扩展层结构。

结合图6和图8可知,跨接导电块150的俯视投影与第二电流扩展层142的俯视投影没有重叠部分,也可以从图14中直接看到。但是,跨接导电块150和第一电流扩展层141具有重叠部分,重叠部分意味着跨接导电块150与第一电流扩展层141的电连接,也可以从图7中直观看到重叠结构。

图10显示了所述LED芯片部分剖面结构,此时最顶层的结构为第一DBR反射层160,即LED芯片还包括第一DBR反射层160。

图11单独显示了第一DBR反射层160的俯视投影。

结合图10和图11可知,第一DBR反射层160覆盖第一电流扩展层141和第二电流扩展层142。图12显示,第一导电垫171位于第一DBR反射层160上,并且第一导电垫171贯穿第一DBR反射层160以电连接第一台面结构111的底层。图12显示,第二导电垫172位于第一DBR反射层160上,并且第二导电垫172贯穿第一DBR反射层160以电连接第二电流扩展层142。

本实施例中,第一DBR反射层160同时作为钝化保护层,这既简化结构,又提高了可靠性。

参考图10和图11,第一导电垫171和第二导电垫172贯穿第一DBR反射层160的位置,利用的分别是第一DBR反射层160的第一通孔1601和第二通孔1602。

请返回参考图1和图4,LED芯片还包括内置电流阻挡块132,内置电流阻挡块132与跨接电流阻挡块130为同层结构,内置电流阻挡块132位于第二台面结构112和第二电流扩展层142之间,请结合参考图5、图7、图10和图12。

需要说明的是,在芯片结构中,同层结构并不指位于同一水平面上的结构,而是指:可以在同一工艺中形成的结构,它们一同形成在前一工艺的结构基础上,它们可以形成在不同位置。

继续参考图4,内置电流阻挡块132的俯视投影包括中部1321和连接中部1321的两个侧部1322,中部1321呈圆形。侧部1322对称地设置在所述圆形两边,呈耳状结构。

请返回参考图7和图8,LED芯片还包括第一导电块151,第一导电块151与跨接导电块150为同层结构。前面已经提到,第一台面结构111顶层的俯视投影具有内凹缺口1111(第一台面结构111的俯视投影呈具有内凹缺口1111的倒角矩形),结合图2和图8可以对比出,第一导电块151的俯视投影落在第一台面结构111的内凹缺口1111内,也可以从图14中直观看出此结构设计。本实施例中,第一导电块151的俯视投影呈圆形,如图8所示。前面已经提到,第二台面结构112顶层的俯视投影呈具有两个边角缺口1121的倒角矩形,边角缺口1121朝向第一台面结构111,两个边角缺口1121对称。边角缺口1121与跨接导电块150相匹配。具体匹配是实现相互嵌合的配合结构,即使得第二台面结构112的顶面与跨接导电块150是错开的,而第二台面结构112的底面与跨接导电块150是连接的,可以结合参考图12和图14。

请返回参考图7和图8,LED芯片还包括第二导电块152,第二导电块152与跨接导电块150为同层结构,第二导电块152位于内置电流阻挡块132上方且位于第二电流扩展层142上,第二导电垫172通过连接第二导电块152电连接第二电流扩展层142。由图7和图8可知,第二导电块152的俯视投影落在内置电流阻挡块132的俯视投影内。

图7显示,第二导电块152和内置电流阻挡块132之间被第二电流扩展层142隔开。

图8中显示,第二导电块152包括芯部1521和两个翼部1522,两个翼部1522对称地位于芯部1521的两侧,结合参考图4和图8可知,芯部1521位于中部1321上方,芯部1521落在中部1321内;翼部1522位于侧部1322上方,翼部1522落在侧部1322内,也可以由图14直观看出。

前面提到,第二导电块152的俯视投影落在内置电流阻挡块132的俯视投影内,因此能够防止电流直接向下注入,可以直接参考图14。即第二导电块152和内置电流阻挡块132的配合设置,能够使第二电流扩展层142充分发挥电流拓展作用,同时防止电流直接从第二导电块152上的第二导电垫172直接向下注入到第二导电垫172下方的台面结构。

本实施例中,前面已经提到,第一DBR反射层160具有贯穿其自身的第一通孔1601和第二通孔1602,并且,第二通孔1602位于第二导电块152的芯部1521中间上方,可以结合参考图8、图10和图11直观对比出此结构,也可以从图14中直接得出此结构设计。这样的结构,与现有通常直接将相应的导电结构与导电结构的端部进行连接不同,保证了第二导电垫172直接连接在第二导电块152的芯部1521中心位置,从而保证了电流注入可以从第二导电块152中间向四周(特别是两边)扩散,两个翼部1522也可以更好地辅助相应的电流扩散作用,因此电流扩散效果更佳,芯片可靠性更高。

图12中还显示,LED芯片还包括第二DBR反射层180,第二DBR反射层180位于衬底100的背面。

在俯视投影上,第一导电块151到第一导电垫171和第二导电垫172的距离相等,可以结合图8和图13,也可以直接参考图14。

图13和图14显示,在俯视投影上,第二导电块152到两个跨接导电块150的距离相等,亦或者说,第二导电块152俯视投影落在第一导电垫171和第二导电垫172的共同平分线上。这也意味着,第一DBR反射层160的第二通孔1602设置在其宽度方向的中间位置。这样的结构,同样也保证了电流注入可以从中间向两边扩散,电流扩散效果更佳,芯片可靠性更高。

图13单独显示了第一导电垫171、第二导电垫172和衬底100的俯视投影,从中可以看到,第一导电垫171采用凸型设计(向第二导电垫172一侧为凸出方向),并且,结合图8可知,在俯视投影上,第一导电垫171和第二导电垫172与跨接导电块150的位置无交叠,也可以参考图14。

本实施例中,跨接电流阻挡块130的长度方向与内置电流阻挡块132的长度方向是垂直的,其它实施例中,两个长度方向也可以平行。

本实施例提供的LED芯片,通过结构设计,使跨接导电块150的俯视投影与第一导电垫171和第二导电垫172的俯视投影没有重叠部分,能够防止因保护钝化层(即第一DBR反射层160)破坏而导致的芯片漏电情况,即能够减少漏电通道,提高产品的可靠性能。

进一步的,跨接导电块150的俯视投影与第二电流扩展层142的俯视投影没有重叠部分(相反,跨接导电块150连接在第二电流扩展层142下方的第二台面结构112的底层),这种结构下,跨接导电块150位于芯粒的边缘,这种LED芯片被抓取过程中,不会因中间跨接导电块被顶针破坏而导致的LED芯片失效问题,提高了产品的可靠性。

本实施例提供的LED芯片,设计跨接导电块150有两个,当单个跨接导电块150损伤时,不会导致芯粒失效,使产品的可靠性更优。同时,两个跨接导电块150均分布于芯粒两边,可进一步避免上述因中间跨接导电块被顶针破坏而导致的LED芯片失效问题,进一步提高产品的可靠性能。

本实施例提供的LED芯片,将第一DBR反射层160的相应第一通孔1601,开设在第一导电块151俯视投影中间位置的上方,将第一DBR反射层160的相应第二通孔1602,开设在第二导电块152俯视投影中间位置的上方,可以结合参考图8和图11,也可以直接参考图14,能够使得相应的电流扩散(拓展)作用更佳,产品的性能更好。

本实施例提供的LED芯片,设置上述第一宽度W1大于第二宽度W2,能够更好的保护凹槽处的跨接结构,达到更好防漏电和更好保证电连接的效果,进一步提高了可靠性。

本发明另一实施例提供另一种LED芯片,请结合参考图15至图20,其中图20是整个LED芯片各个结构的俯视投影示意图。并且,可以结合前述实施例的剖面图12,因为本实施例LED芯片的剖面结构与前述实施例LED芯片的剖面结构是基本相同的。

参考图15,所述LED芯片包括衬底100、第一台面结构111、第二台面结构112、跨接电流阻挡块130(参考图16和图20)、跨接导电块150(参考图17和图20)、第一导电垫171(参考图19和图20)和第二导电垫172(参考图19和图20)。第一台面结构111位于衬底100上,第二台面结构112位于衬底100上。

图15单独显示了第一台面结构111的顶层、第二台面结构112的顶层和衬底100的俯视投影。第一台面结构111顶层的俯视投影具有内凹缺口1111。第二台面结构112顶层的俯视投影呈具有两个边角缺口1121的倒角矩形,边角缺口1121朝向第一台面结构111,两个边角缺口1121对称。

本实施例未单独显示相应的深沟槽投影,深沟槽投影可以参考前述实施例的图3,也可以参考图20。

图16显示,本实施例的跨接电流阻挡块130有两个。

图17显示,跨接导电块150同样为两个,且分别位于整个俯视投影区域的两个相对边缘。

参考图18,显示了图16和图17的结构层叠在一起后的示意图。跨接电流阻挡块130包括的头部1301和尾部1302内部分别有结部1502和第一接触部1504。在俯视投影上,结部1502落在头部1301内,第一接触部1504位于尾部1302内,第二接触部1505与跨接电流阻挡块130没有重叠部分。

参考图18,头部1301未与结部1502重叠的部分具有第一宽度W1,尾部1302未与第一接触部1504重叠的部分具有第二宽度W2,第一宽度W1大于第二宽度W2。这样设计,同样是为了防止发生漏电等现象,提高产品可靠性。

本实施例中,第一宽度W1的大小在3μm至100μm之间,例如具体可以为5μm、10μm、20μm、30μm或者50μm等。这些宽度的选择以更好地保证防止相应的漏电,保证跨接导电块150的导电作用良好。第二宽度W2的大小在0μm至30μm之间,例如具体可以为0.5μm、1μm、5μm或者10μm等,并且第一宽度W1始终大于第二宽度W2。

图19单独显示了第一导电垫171、第二导电垫172和衬底100的俯视投影,从中可以看到,第一导电垫171和第二导电垫172均采用凸型设计。并且,第二导电垫172俯视投影的一部分也夹在两个跨接导电块150之间,第一导电垫171的俯视形状和第二导电垫172的俯视形状基本对称。所述基本对称是指,第一导电垫171的俯视形状和第二导电垫172的俯视形状均呈现具有一对缺角的倒角矩形,它们的区别仅在相应缺角不太一样,包括缺角大小、形状和角度稍有差别,但整体大致对称,如图19所示。

本实施例设计跨接导电块150的俯视投影与第一导电垫171和第二导电垫172的俯视投影没有重叠部分,也可以从图20中直接看到这种结构设计。

图20显示,本实施例中,两个跨接导电块150的俯视投影对称,第一导电垫171俯视投影的一部分夹在两个跨接导电块150之间。

请结合参考前述实施例的图12,本实施例的LED芯片同样还包括第一电流扩展层141和第二电流扩展层142。

本实施例中,跨接导电块150的俯视投影与第二电流扩展层142的俯视投影没有重叠部分,也可以从图20中直接看到。跨接导电块150的俯视投影与第一电流扩展层141则存在相应的重叠部分。

本实施例的所述LED芯片还包括第一DBR反射层160,第一DBR反射层160具有第一通孔1601和第二通孔1602,可以结合参考前述实施例相应内容。

LED芯片还包括内置电流阻挡块132,内置电流阻挡块132的俯视投影包括中部1321和连接中部1321的两个侧部1322。

LED芯片还包括第一导电块151,第一导电块151的俯视投影落在第一台面结构111的内凹缺口1111内,也可以从图20中直观看出此结构设计。

LED芯片还包括第二导电块152,第二导电块152的俯视投影落在内置电流阻挡块132的俯视投影内。第二导电块152包括芯部1521和两个翼部1522,芯部1521位于中部1321上方,芯部1521落在中部1321内;翼部1522位于侧部1322上方,翼部1522落在侧部1322内,也可以由图20直观看出。

请结合参考前述实施例的图12,LED芯片还包括第二DBR反射层180,第二DBR反射层180位于衬底100的背面。

本实施例中,跨接电流阻挡块130的长度方向与内置电流阻挡块132的长度方向是平行的。

更多有关本实施例所提供的LED芯片的结构、性质和优点,请参考前述实施例相应内容。

与前述实施例不同的是,图15中显示本实施例的边角缺口1121形状更为特殊,它使得第二台面结构112可以被划分为平均宽度不同的三个部分,图15中,用虚线划分显示了这三个不同部分。

与前述实施例不同的是,对应的,本实施例的跨接导电块150的俯视投影具有第一接触部1504、结部1502和第二接触部1505,结部1502跨过所述凹槽,第一接触部1504的外端为所述第一端,第二接触部1505的外端为所述第二端。结部1502落在跨接电流阻挡块130的俯视投影内。

与前述实施例不同的是,对应的,本实施例的结部1502的宽度既大于第一接触部1504的宽度,也大于第二接触部1505的宽度,而指部1504的宽度和第二接触部1505的宽度可以相等。这种宽度结构设计,有助于结构的优化,可靠性的提高。

图15的边角缺口1121与图17的跨接导电块150相互配合,使得本申请中,相应的跨接串联导电作用更强,可靠性进一步提高。

与前述实施例不同的是,本实施例的结部1502的平分线与第一接触部1504的平分线重合于第一直线(未示出),第二接触部1505的平分线为第二直线(未示出),第一直线平行于第二直线,第二接触部1505连接结部1502的外拐角(外拐角是指朝向更加边缘的拐角)。它们共同限定出图17中所示的跨接导电块150的俯视投影形状。这种特殊形状的跨接导电块150同样具备前述实施例的各种优点,并且,还进一步加强串联导电连接作用。

需要说明的是,上述平分线的重合,是设计下的重合,理想状态实际产品也应该重合,但由于工艺等因素,有些实际产品中可能存在一定偏差,这是本领域应理解的。

其它实施例中,也可以是结部的平分线与第二接触部的平分线重合于第一直线,第一接触部的平分线为第二直线,第一直线平行于第二直线,第一接触部连接结部的内拐角(内拐角是指朝向更加中间区域的拐角)。

与前述实施例不同的是,本实施例中,中部1321和侧部1322的共同平分线为第三直线(未示出),第三直线与第一直线平行。

与前述实施例类似的,图20中显示,跨接电流阻挡块130的俯视投影具有头部1301和尾部1302。在俯视投影上,结部1502落在头部1301内,第一接触部1504落在尾部1302内,第二接触部1505与跨接电流阻挡块130没有重叠部分。

本实施例中,头部1301的宽度是尾部1302宽度的1.5倍以上,例如具体可以为1.5倍、2倍或者2.5倍等。

本发明另一实施例提供另一种LED芯片,请结合参考图21至图24,其中图24是整个LED芯片各个结构的俯视投影示意图。并且,可以结合前述实施例的剖面图12,因为本实施例的剖面结构与前述实施例的剖面结构是基本相同的。

本实施例提供的LED芯片的绝大多数结构与图15至图20所示的LED芯片是相同的,因此,可以参考前述实施例相应内容。

本实施例与图15至图20所示实施例不同之处在于两处:第一,如图21所示,本实施例第一台面结构111的俯视投影所形成的内凹缺口1111形状不同;第二,如图22所示,相应的,本实施例的第一导电块151的俯视投影形状不同。本实施例中,内凹缺口1111的俯视投影呈类漏斗形,而第一导电块151的俯视投影呈带圆头的钉形。

参考图23,显示了图22中跨接导电块150所在层结构和跨接电流阻挡块130(可以参考前述实施例的图16)所在层结构,层叠在一起后的示意图。跨接电流阻挡块130包括的头部1301和尾部1302内部分别有结部1502和第一接触部1504。在俯视投影上,结部1502落在头部1301内,第一接触部1504位于尾部1302内,第二接触部1505与跨接电流阻挡块130没有重叠部分。

参考图23,头部1301未与结部1502重叠的部分具有第一宽度W1,尾部1302未与第一接触部1504重叠的部分具有第二宽度W2,第一宽度W1大于第二宽度W2。这样设计,同样是为了防止发生漏电等现象,提高产品可靠性。

第一导电块151同样落在第一台面结构111的内凹缺口1111内的设计,可以参考图24。

本实施例中,内凹缺口1111位于第一台面结构俯视投影的平分线(未示出)上,并且这条平分线同时也平分内凹缺口1111和第一导电块151。即第一导电块151的俯视投影呈带圆头的钉形时,这个带圆头的钉形的平分线也与图15至图20所示实施例中所述的第一直线平行。这样的设计,同样有利于相应电流的拓展。

更多有关本实施例所提供的LED芯片的结构、性质和优点,请参考图15至图20所示实施例相应内容。

本发明另一实施例提供另一种LED芯片,请结合参考图25至图29,其中图29是整个LED芯片各个结构的俯视投影示意图。并且,它的剖面结构可以结合前述实施例的剖面图12。

本实施例提供的LED芯片的部分结构与前述实施例相同,因此,可以参考前述实施例相应内容。

本实施例中,如图25所示,第二台面结构112的俯视投影也是形成内凹缺口1122,而不是形成边角缺口,并且内凹缺口1122个数为一个。

更加重要的是,如图26所示,本实施例中,跨接电流阻挡块130只有一个,它包括头部1301和尾部1302,并且,尾部1302的宽度大于头部1301的宽度。

相应的,如图27所示,跨接导电块150也只有一个,且位于整个俯视投影区域的中间位置。跨接导电块150包括结部1502、第一接触部1506和第二接触部1507。第一接触部1506的宽度大于第二接触部1507的宽度,第二接触部1507的宽度大于结部的宽度。

本实施例中,只设计一个跨接电流阻挡块130和跨接导电块150,但也因此相应设置了它们位于整个俯视结构的中间位置,并且它们的宽度均相应的增大,有助于提高它们的导电性能,从而提高产品可靠性。

参考图28,显示了图26和图27所示结构层叠在一起后的示意图。跨接电流阻挡块130包括的头部1301和尾部1302内部分别有结部1502和第一接触部1506。在俯视投影上,结部1502落在头部1301内,第一接触部1506位于尾部1302内,第二接触部1507与跨接电流阻挡块130没有重叠部分。

参考图28,头部1301未与结部1502重叠的部分具有第一宽度W1,尾部1302未与第一接触部1506重叠的部分具有第二宽度W2,第一宽度W1大于第二宽度W2。这样设计,同样是为了防止发生漏电等现象,提高产品可靠性。

更多有关本实施例所提供的LED芯片的结构、性质和优点,请参考前述各实施例相应内容。

本发明另一实施例提供另一种LED芯片,请结合参考图30至图34,其中图34是整个LED芯片各个结构的俯视投影示意图。并且,它的剖面结构可以结合前述实施例的剖面图12。

本实施例提供的LED芯片的部分结构与前述实施例相同,因此,可以参考前述实施例相应内容。

本实施例中,如图30所示,第一台面结构111的俯视投影内凹缺口1111,与前述实施例不同的是,本实施例的内凹缺口1111设置在图30中第一台面结构111的俯视投影的左上边角位置处。

第二台面结构112的俯视投影具有一个边角缺口1121,边角缺口1121位置不同于前述实施例,它仅设置在图30中第一台面结构111的左下角。

如图31所示,本实施例中,跨接电流阻挡块130也只有一个,它包括头部1301和尾部1302,与图26相反,本实施例尾部1302的宽度小于头部1301的宽度。

相应的,如图32所示,跨接导电块150也只有一个,位于俯视投影区域的相对边缘。跨接导电块150包括结部1502、第一接触部1508和第二接触部1509。第一端部1508是直线型的,而第二接触部1509不仅连接在结部1502的下侧拐角,而且本实施例中,第二接触部1509本身具有拐角结构。

本实施例中,只设计一个跨接电流阻挡块130和跨接导电块150,同时,将内凹缺口1111和边角缺口1121设置在产品的不同边角位置,一个在上拐角,一个在下拐角,也有助于电流的扩展,有助于提高产品的可靠性。

参考图33,显示了图31和图32所示结构层叠在一起后的示意图。跨接电流阻挡块130包括的头部1301和尾部1302内部分别有结部1502和第一接触部1508。在俯视投影上,结部1502落在头部1301内,第一接触部1508位于尾部1302内,第二接触部1509与跨接电流阻挡块130没有重叠部分。

参考图33,头部1301未与结部1502重叠的部分具有第一宽度W1,尾部1302未与第一接触部1508重叠的部分具有第二宽度W2,第一宽度W1大于第二宽度W2。这样设计,同样是为了防止发生漏电等现象,提高产品可靠性。

更多有关本实施例所提供的LED芯片的结构、性质和优点,请参考前述各实施例相应内容。

本发明实施例还提供了一种LED芯片封装模组(未示出),所述LED芯片封装模组可以包括前述各实施例中的任意一种LED芯片,因此,所述LED芯片封装模组的可靠性提高。

本发明实施例还提供了一种显示装置,显示装置可以包括前述各实施例中的任意一种LED芯片,所述LED芯片作为显示装置背光模组的背光源芯片,因此,所述显示装置的可靠性提高。

虽然本发明披露如上,但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

相关技术
  • LED芯片、LED芯片封装模组和显示装置
  • LED芯片、LED芯片封装模组和显示装置
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