專利名稱：一種增大出光面積的led制作方法
技術領域：
本發明涉及發光二極管，特別是一種LED的制作方法。
背景技術：
當前的照明領域中，LED發光二極管以其絕對的優勢而被廣泛應用于各項產品。現有LED晶片的生產工藝已日趨成熟，基本是在襯底上磊晶形成第一、第二材料層而完成晶片的制作，二層材料交界處即為PN結發光區。為了讓工作電源順利地加載于PN結之間，必須移除部分第一材料層與部分PN結界面，才好在第二材料層上固設電極，這樣就損失了一部分發光區而除低了發光效率。為了解決這一問題，現在的襯底大都采用可導電材料做襯底，直接用襯底代替第二材料層的電極，使發光區能完全保留，但這樣仍然存在一些遺留的缺陷。晶片的PN結發光面與第一材料層出光面平行，導致很多光線發射至出光面時產生全反射，此部分光線不能發射出，而且還導致已發射出的光線成為平行光，這樣使LED從一個方向看顯得明亮而其它方向則暗淡，產生眩光；另外，發光區在發光的同時會產生一定的熱量，此熱量也是經由第一材料層出光面發散的，現有的LED晶片的出光面較小，同時散熱面積也小，散熱效果并不理想。
發明內容
本發明提供一種LED的制作方法，該方法增大了現有LED晶片的出光面積，同時可以使出射的光線比較發散，產生沒有眩光、光線柔和的視覺效果，另外也提高了發光區的散熱效果。
為達到上述的效果，本發明所采用的方案如下一種增大出光面積的LED制作方法，其特征是該方法包括以下步驟(1)按照LED晶片生長工藝，在襯底上生長出外延層，外延層包括P層和N層，兩者交界處即為該LED晶片的PN結發光區；(2)在上述LED晶片的外延層的側面處，沿著此側面將其中一個邊角全部切割掉，使該側面形成一個斜坡面；(3)將上述處理完畢的LED晶片進行封裝成一個LED燈泡；需要注意的是，在上述步驟(2)中的斜坡面高度不大于外延層的厚度，另外因為所述LED晶片外延層的側面有四個，按上述方法被切割的側面可以有1～4個，最佳為四個；切割形成的斜坡面的截面為直線形狀或弧線形狀；在上述方法步驟(3)中所述封裝的LED晶片數量為至少一個，可多個組合成一個LED晶片陣列，在LED晶片上表面還覆蓋有電極片。
相對于現有的LED晶片，本發明在增大出光面積的同時也增大了散熱面積，在一定程度上解決了現有LED出射光線所帶有的方向性，即眩光問題，使出射光線比較柔和；較為重要的一點，就是使出光面產生全反射的情況減少，因而最終發射出的光線增多，這樣使LED更加明亮，提高了LED燈泡的亮度。
圖1(A)是本發明第一實施例切單面的截面示意圖；圖1(B)是本發明第一實施例切雙面的截面示意圖；圖2(A)是本發明第二實施例切單面的截面示意圖；圖2(B)是本發明第二實施例切雙面的截面示意圖；
圖3(A)是本發明第三實施例切單面的截面示意圖；圖3(B)是本發明第三實施例切雙面的截面示意圖；圖4(A)是本發明斜坡面高度與外延層厚度的一種關系示意圖；圖4(B)是本發明斜坡面高度與外延層厚度的另一關系示意圖；圖4(C)是本發明斜坡面高度與外延層厚度的又一關系示意圖；圖5是本發明其中一個實施例切四面的示意圖；圖6是多個本發明的LED晶片組合的示意圖。
具體實施例方式
本發明是一種LED晶片制作處理工藝方法，該方法包括以下步驟(1)按照LED晶片磊晶生產工藝，在LED襯底上生長出外延層，外延層包括P層和N層，兩者交界處即為該LED晶片的PN結發光區；(2)在上述LED晶片的外延層的側面處，沿著此側面將其中一個邊角全部切割掉，使該側面形成一個斜坡面；(3)將上述處理完畢的LED晶片進行封裝成一個LED燈泡。在切割外延層時，可切割其中一個側面，也可同時切割其中二個、三個或四個側面。
如圖1所示為本發明的第一實施例示意圖，LED晶片切割面呈直線形的示意圖。如圖1(A)所示，在襯底2上用磊晶的方式形成外延層1，外延層1包括有N層11和P層12，兩層材料交界面是PN結界面即是發光面3，P層12的上頂面即為出光面21，下底面即為發光面32，而N層11上且與P層12相交的那一面即為發光面31。使用晶片專用切割機將上述外延層1的一個側面上的一個邊角，沿著此側面將整面邊角都切割掉，使該側面形成一個斜坡面22。如圖1(A)中所示的截面圖中，斜坡面22面積大于與之相對應的發光面積，因此出光面積得以變大；如圖1(B)，在此LED晶片的兩側面上都切割成斜坡面22，以進一步增大出光面積。
如圖2所示為本發明的第二實施例示意圖，LED晶片切割面呈凸弧形的示意圖。如圖2(A)所示，用化學刻蝕法在外延層1的一個側面上刻蝕切割掉一個邊角時，呈凸弧形刻蝕，使該側面形成一個凸弧形的斜坡面22。如圖2(A)中所示的截面圖中，斜坡面22面積大于與之對應的發光面積，同樣增大了出光面積；如圖2(B)，在此LED晶片的兩側面上都刻蝕成凸弧形斜坡面22，以進一步增大出光面積，其中一個極限的情況，就是在兩側面都進行切割時，增大刻蝕的半徑，使出光面21與斜坡面22完全重合，出光面21成為一個整的弧形，這樣出光面面積最大。
如圖3所示為本發明的第三實施例示意圖，LED晶片切割面呈凹弧形的示意圖。如圖3(A)所示，同第二實施例，使用化學刻蝕法刻蝕切割外延層1的一個側面上的一個邊角時，呈凹弧形刻蝕切割，使該側面形成一個凹弧形的斜坡面22。如圖3(A)中所示為單側刻蝕，如圖3(B)為雙側刻蝕。
如圖4中所示，當切割外延層1的邊角成斜坡面22時，斜坡面22高度不大于外延層1厚度，因此，可以有如下幾種切割深度如圖4(A)所示是只在P層12上進行切割一部分，如圖4(B)所示是在P層12上進行切割剛好切割到PN結發光面3處，如圖4(C)所示是將P層12的邊角完全切割，同時也切割掉部分PN結發光面3和N層11。以上三種切割深度同樣適合于上述多側面同時切割狀態。
如圖5所示為本發明將LED晶片的四個側面全都切割成斜坡面的示意圖，該斜坡面可切割成截面為直線形，也可切割成弧線形。上述三種實施例中所述的切割方式都適用于切割四個側面的情況。
如圖6所示，是運用本發明所制成的出光面帶斜坡面的LED晶片進行組合，形成一個方形的LED晶片組，各個LED晶片上對應的斜坡面相互組合成多個縱橫交錯的凹槽4。電極片5平鋪于LED晶片的出光面與斜坡面上，位于凹槽處的電極片也與斜坡面緊貼，以增大電極與LED晶片材料層的接觸面積。將此LED晶片組封裝在一個帶凹坑的封裝底座內，就可以做成一個大功率LED燈泡，該燈炮相對于現有的大功率LED燈泡，具有亮度高，散熱好，光線均勻等優點。
如上述多個實施例中所述帶有斜坡出光面的LED晶片，發光層3發出光線，透射出P層12的出光面21和斜坡面22，出光面積比發光面積大，當光線經過斜坡面22時，光線基本上是折射透過斜坡面，而產生全反射的概率很小，光線比較發散，也不會造成光線的損失，也就是說增加亮度的同時也使光線變得柔和了。
現有技術中，有很多LED晶片磊晶外延層都采用倒裝或覆晶的方式來置放，本發明中帶斜坡的LED晶片同樣也適用于此類方案，而且也能達到本發明中所述的種種效果。
權利要求
1.一種增大出光面積的LED制作方法，其特征是該方法包括以下步驟(1)按照LED晶片磊晶生長工藝，在襯底上生長出外延層，外延層包括P層和N層，兩者交界處即為該LED晶片的PN結發光區；(2)在上述LED晶片的外延層的側面處，沿著此側面將其中一個邊角全部切割掉，使該側面形成一個斜坡面；(3)將上述處理完畢的LED晶片進行封裝成一個LED燈泡。
2.根據權利要求1所述的增大出光面積的LED制作方法，其特征是在上述方法中，步驟(2)中的斜坡面高度不大于外延層的厚度。
3.根據權利要求1所述的增大出光面積的LED制作方法，其特征是在上述方法中，步驟(2)所述LED晶片外延層的側面有四個，按上述方法被切割的側面有1～4個。
4.根據權利要求3所述的增大出光面積的LED制作方法，其特征是在上述方法步驟(2)中所述外延層被切割的側面為四個。
5.根據權利要求1所述的增大出光面積的LED制作方法，其特征是在上述方法步驟(2)中所述斜坡面截面為直線形狀。
6.根據權利要求1所述的增大出光面積的LED制作方法，其特征是在上述方法步驟(2)中所述斜坡面截面為弧線形狀。
7.根據權利要求1所述的增大出光面積的LED制作方法，其特征是在上述方法步驟(3)中所述封裝的LED晶片數量為至少一個。
8.根據權利要求1所述的增大出光面積的LED制作方法，其特征是在上述方法步驟(3)中所述處理完畢的LED晶片上表面還覆蓋有電極片。
全文摘要
本發明是一種增大出光面積的LED制作方法，主要特點是在LED晶片的外延層的側面處，沿著此側面將其中一個邊角全部切割掉，使該側面形成一個斜坡面，該斜坡面高度即切割深度要不大于外延層的厚度。上述經切割后的LED晶片可多個組合成一個LED晶片陣列，進行封裝后制成大功率LED。本發明方法增大了現有LED晶片的出光面積，同時可以使出射的光線比較發散，產生沒有眩光、光線柔和的視覺效果，另外也提高了發光區的散熱效果。
文檔編號H01L33/00GK101047218SQ200710027119
公開日2007年10月3日 申請日期2007年3月8日 優先權日2007年3月8日
發明者樊邦弘 申請人:鶴山麗得電子實業有限公司