一种高可靠度的显示屏LED芯片的制作方法

本实用新型涉及发光二极管技术领域，尤其涉及一种高可靠度的显示屏led芯片。

背景技术：

发光二极管(led)是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件，作为照明器件，相对传统照明器件，发光二极管有相当大优势——寿命长、光效高、无辐射、低功耗、绿色环保。目前led主要用于显示屏、指示灯、背光源等领域。

一方面，显示屏用led与传统的led相比，其设计使用电流小，因此对电流突波、以及静电(电流大)较为敏感，容易被击穿。而另一方面，显示屏led尺寸较小，分布较密；当某一芯片被击穿后，就会产生漏电，漏电会产生热，使得靠近的led芯片也容易被烧毁，即现有的显示屏led芯片，其可靠度低，在使用过程中，容易静电烧毁。而在显示屏使用过程中，静电往往是难以避免的因素：如在组装和日常使用过程中，人体会带有静电，往往就会造成显示屏led被击穿。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种高可靠度的显示屏led芯片，其可靠度高，可有效减少烧毁问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种高可靠度的显示屏led芯片，其包括：

衬底；

设于衬底上的外延层，所述外延层依次包括第一半导体层、有源层和第二半导体层；

设于所述第二半导体层的透明导电层；

设于所述第一半导体层的第一电极；和

设于所述透明导电层的第二电极；

其中，所述透明导电层设有至少一个不贯穿所述透明导电层的孔洞。

作为上述技术方案的改进，所述孔洞为圆形、椭圆形或多边形。

作为上述技术方案的改进，所述孔洞为圆形或椭圆形。

作为上述技术方案的改进，所述孔洞设于所述透明导电层中心区域。

作为上述技术方案的改进，所述孔洞包括第一孔洞和第二孔洞，所述第一孔洞设于所述透明导电层的边缘区，所述第二孔洞设于所述透明导电层的中心区；所述第一孔洞的深度＜第二孔洞的深度。

作为上述技术方案的改进，所述透明导电层采用磁控溅射工艺制成。

作为上述技术方案的改进，所述透明导电层由azo、ito、zno、izo或gzo中的一种制成。

作为上述技术方案的改进，所述透明导电层由ito制成，其厚度为

作为上述技术方案的改进，还包括设于所述第一半导体层、第一电极、第二电极、透明导电层上的钝化层。

实施本实用新型，具有如下有益效果：

1.本实用新型在透明导电层设置了孔洞，有效避免了电流集中，使得正反电性距离拉远，电流能够良好的散开，提高了芯片可靠度。

2.本实用新型通过对不同位置孔洞的深度控制，有效实现了电流突波、静电电流的均匀分布，有效防止了经典烧毁，提升了芯片的可靠度。

附图说明

图1是本实用新型一种高可靠度的显示屏led芯片的结构示意图；

图2是本实用新型一种高可靠度的显示屏led芯片俯视结构示意图；

图3是本实用新型另一实施例中高可靠度的显示屏led芯片俯视结构示意图；

图4是本实用新型另一实施例中高可靠度的显示屏led芯片的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。仅此声明，本实用新型在文中出现或即将出现的上、下、左、右、前、后、内、外等方位用词，仅以本实用新型的附图为基准，其并不是对本实用新型的具体限定。

参见图1，本实施例提供了一种高可靠度的显示屏芯片，其包括衬底1、外延层2、透明导电层3、第一电极4和第二电极5；其中，外延层2依次包括第一半导体层21、有源层22和第二半导体层23；透明导电层3设于第二半导体层23上方，第一电极1设于第一半导体层21上，第二电极5设于透明导电层3上。其中，透明导电层3上设有至少一个孔洞31，其不贯穿透明导电层31。

需要说明的是，传统的led芯片中，由于透明导电层整体电阻率较低，因此当电流突波、静电电流(电流较大)进入led芯片后，会以最短路径从第二电极5流向第一电极4，很容易造成电流集中，从而造成烧毁问题，会造成led芯片的可靠度下降。而由于显示屏用led芯片的设计使用电流小，这种烧毁现象就会更加容易出现。为了解决上述问题，本实用新型在电流拥挤的地方设置了孔洞31，孔洞可大幅度提升其所在位置的透明导电层3的电阻率，强制大电流分散，从而减小烧毁发生的几率，大幅度提升显示屏led芯片的可靠度。

具体的，孔洞31为圆形、椭圆形或多边形，但不限于此；优选的，为圆形或椭圆形，此两种形状对电流扩散作用较佳；进一步优选的，在本实施例之中，孔洞31为椭圆形(图2)，椭圆形孔洞31能够有效地强制分散大电流，防止静电烧毁问题。同时，椭圆形孔洞31容易光刻刻蚀。

具体的，在本实施例之中，为了实现孔洞31对于电流的充分分散功能，将孔洞31设在透明导电层3的中心区域。

如图3所示，在本实用新型的另一实施例之中，孔洞31包括第一孔洞32和第二孔洞33，其中，第一孔洞33设于透明导电层3的边缘区，第二孔洞34设于透明导电层的中心区域；且第一孔洞的深度＜第二孔洞的深度。通过不同深度的第一孔洞和第二孔洞，可有效控制透明导电层3各个区域的电阻率，有效控制电流的分散方向，从而进一步提升显示屏led芯片的可靠度。

在本实用新型中，通过在透明导电层3设置孔洞，有效实现了大电流的充分分散，提升了显示屏led芯片的可靠度。但是，设置孔洞3的透明导电层3电阻率整体提升，会使得显示屏在正常使用状态下(较小电流)显示效果较差，为此，需要对透明导电层3以及孔洞31的具体性质加以控制。

具体的，在本实用新型中，透明导电层3为zno层、azo层、gzo层、izo层或ito层；但不限于此；优选的，透明导电层4为ito层；ito层的带隙宽，透光率高，且电阻率低，使得较小电流容易分散。进一步的，本实用新型中的透明导电层3采用磁控溅射(pvd)工艺形成，其形成的透明导电层3具有致密度良好、成膜均匀的优点，在后期形成孔洞31时，可有效防止透明导电层3被穿透；同时，由于成膜均匀，使得其电阻率相对均匀，有利于正常使用过程中的小电流的分散。

进一步的，控制本实用新型中透明导电层的厚度为优选的，控制透明导电层3的厚度为较厚的透明导电层3可防止透明导电层3被穿透，也有利于正常使用过程中小电流的分散。

此外，为了维持正常使用状态以及提升可靠度之间的平衡，在本实用新型中，控制孔道31的横截面积与透明导电层的横截面积之比为(0.05～0.3)：1，优选的为(01.～0.3)：1；当孔道面积小于透明导电层面积的0.05倍时，无法实现对电流突波、静电电流的有效分散，无法提升显示屏led芯片的可靠度；当孔道面积大于透明导电层面积的0.3倍时，则会对显示屏led芯片的正常使用造成影响。

具体的，参见图4，在本实用新型的另一实施例之中，led芯片还包括钝化层6；钝化层6覆盖第一半导体层21表面和侧壁、第二半导体层22表面和侧壁、透明导电层3表面和侧壁、第一电极4表面和侧壁、第二电极5表面和侧壁以及有源层22侧壁。第一电极4和第二电极5表面通过刻蚀暴露出钝化层6外。钝化层6可有效保护led芯片。

具体的，在本实用新型中，第一电极4与第二电极5由cr、al、ti、pt、ni、au、cu、ag中的一种或几种制成。优选的，第一电极5与第二电极6由cr、al、ti、pt和au制成，其结构为，cr层，依次设于cr层上的al层、ti层、pt层和au层。其中，cr层具有良好的粘结力，防止合金层脱落，且可与半导体层形成良好的欧姆接触；al层能够具有良好的反射性能，有利于提升led芯片的整体性能；同时为了防止al层中的al迁移，在al层上部设置了ti层；pt与au具有导电性良好，稳定，延展性好等优点。

以上所述是实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。