技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種發(fā)光二極管元件，尤其是涉及一種具有靜電放電(electrostatic discharge,ESD)防護(hù)能力的發(fā)光二極管元件。

背景技術(shù)：

圖1顯示為一個(gè)發(fā)光二極管元件10的示意圖。發(fā)光二極管元件10包含多個(gè)發(fā)光二極管單元11(A,B,C,C1,C2,C3)，通過傳導(dǎo)金屬13以串聯(lián)的方式形成于一個(gè)單一的基板15上。其中，每一個(gè)發(fā)光二極管芯片11包含一第一半導(dǎo)體層17位于基板15上，一第二半導(dǎo)體層19位于第一半導(dǎo)體層17上，一活性層(圖未示)位于第一半導(dǎo)體層17與第二半導(dǎo)體層19之間，以及一傳導(dǎo)金屬13位于第二半導(dǎo)體層19上。當(dāng)交流電(AC)其中一個(gè)極性的電流經(jīng)由傳導(dǎo)區(qū)域α傳輸至傳導(dǎo)區(qū)域β，電流將依照以下的順序流經(jīng)發(fā)光二極管芯片11：A→C1→C2→C3→C→B。也就是說，最大的電壓差會(huì)發(fā)生于發(fā)光二極管單元A與發(fā)光二極管單元B之間。如圖1所示，這個(gè)以串聯(lián)方式形成于基板上的串聯(lián)式連接發(fā)光二極管元件陣列還包含一個(gè)以串聯(lián)方式連接、具有四個(gè)發(fā)光二極管單元11(C1,C2,C3,C)的子發(fā)光二極管元件陣列介于發(fā)光二極管芯片A與發(fā)光二極管芯片B之間。

如圖1所示，發(fā)光二極管單元A與發(fā)光二極管單元B還分別包含一第一側(cè)(A1,B1)以及一第二側(cè)(A2,B2)。發(fā)光二極管單元A與發(fā)光二極管單元B的第一側(cè)(A1,B1)相鄰于子發(fā)光二極管元件陣列，而發(fā)光二極管單元A與發(fā)光二極管單元B的第二側(cè)(A2,B2)則彼此相鄰。此外，一溝槽T形成于發(fā)光二極管單元A與發(fā)光二極管單元B之間。也就是說，溝槽T形成于發(fā)光二極管單元A的第二側(cè)與發(fā)光二極管單元B的第二側(cè)之間。

一般而言，一個(gè)發(fā)光二極管單元11的正向電壓約為3.5伏特。因此，在正常的操作情況下，發(fā)光二極管單元A與發(fā)光二極管單元B之間的電壓差大約為3.5*6＝21伏特。由于發(fā)光二極管單元A及B之間的距離非常短(約10～100微米)，發(fā)光二極管單元A及B之間的電場(chǎng)強(qiáng)度非常高(E＝V/D，E＝電場(chǎng)強(qiáng)度，V＝電壓差，D＝距離)。

此外，如果突然有一個(gè)來自于外界的靜電場(chǎng)注入傳導(dǎo)區(qū)域α(例如來自于人體或是工作機(jī)器)，也就是說，一個(gè)極強(qiáng)的電壓突然注入發(fā)光二極管單元A，會(huì)導(dǎo)致發(fā)光二極管單元A與發(fā)光二集體單元B之間產(chǎn)生最大的電壓差。當(dāng)來自于外界的靜電場(chǎng)所產(chǎn)生的靜電場(chǎng)強(qiáng)度高達(dá)一個(gè)一定的值，位于其中的介質(zhì)(空氣，膠，或其他靜電介質(zhì))可能會(huì)產(chǎn)生離子化，而位于電場(chǎng)強(qiáng)度中的發(fā)光二極管單元A與發(fā)光二極管單元B將會(huì)因?yàn)榉烹娮饔枚a(chǎn)生部分破壞(破壞區(qū)域12)，也就是所謂的靜電放電(electrostatic discharge,ESD)破壞。顯示靜電放電破壞情況的SEM圖如圖2所示。其中，一般的電流14流經(jīng)方向?qū)⑷鐖D中箭頭所示。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明關(guān)于一種發(fā)光二極管元件，尤其是關(guān)于一種具有靜電放電及尖端放電防護(hù)能力的發(fā)光二極管元件。

本發(fā)明的一實(shí)施例提供一種發(fā)光二極管元件，包含：一串聯(lián)式連接的發(fā)光二極管元件陣列，包含：多個(gè)發(fā)光二極管單元，置于一單一基板上，包含：一第一發(fā)光二極管單元；一第二發(fā)光二極管單元；以及一子發(fā)光二極管單元陣列，介于第一發(fā)光二極管單元與第二發(fā)光二極管單元之間，包含至少三個(gè)子發(fā)光二極管單元；其中第一發(fā)光二極管單元，子發(fā)光二極管單元陣列，第二發(fā)光二極管單元彼此間電性串聯(lián)；其中，每一發(fā)光二極管單元包含一活性層位于一第一半導(dǎo)體層與一第二半導(dǎo)層之間；其中，第一發(fā)光二極管單元與第二發(fā)光二極管單元各具有一第一側(cè)與一第二側(cè)，第一發(fā)光二極管單元及/或第二發(fā)光二極管單元的第一側(cè)鄰近子發(fā)光二極管單元陣列，第一發(fā)光二極管單元的第二側(cè)鄰近第二發(fā)光二極管單元的第二側(cè)，第一發(fā)光二極管單元的第一半導(dǎo)體層與第二發(fā)光二極管單元的第一半導(dǎo)體層位于兩相鄰第二側(cè)之間的距離介于15-50微米(μm)；一溝槽，位于第一發(fā)光二極管單元的第二側(cè)與第二發(fā)光二極管單元的第二側(cè)之間；以及多個(gè)傳導(dǎo)金屬，分別位于相鄰的第一發(fā)光二極管單元及子發(fā)光二極管單元陣列之間，相鄰的第二發(fā)光二極管單元及子發(fā)光二極管單元陣列之間，以及相鄰的子發(fā)光二極管單元之間且串聯(lián)彼此，這些傳導(dǎo)金屬分別包含一延伸部，延伸部包含一末端，末端具有大于傳導(dǎo)金屬線寬的曲率半徑。

附圖說明

圖1顯示為一已知發(fā)光二極管元件結(jié)構(gòu)；

圖2顯示依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所示的一種發(fā)光二極管元件結(jié)構(gòu)SEM圖；

圖3顯示依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例所示的一種發(fā)光二極管元件結(jié)構(gòu)圖；

圖4顯示依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例所示的一種發(fā)光二極管元件結(jié)構(gòu)圖；

圖5顯示依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例所示的一種發(fā)光二極管元件結(jié)構(gòu)圖；

圖6顯示沿圖5中VI-VI’線剖取的依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例所示的發(fā)光二極管元件部分結(jié)構(gòu)的橫切面示意圖；

圖7顯示依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例所示的一種發(fā)光二極管元件電路設(shè)計(jì)圖；

圖8顯示依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例所示的一種發(fā)光二極管元件電路設(shè)計(jì)圖；

圖9顯示依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施所示的發(fā)光二極管元件結(jié)構(gòu)的橫切面示意圖；

圖10A顯示依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例所示的一種發(fā)光二極管元件結(jié)構(gòu)圖；

圖10B顯示依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施所示的發(fā)光二極管元件結(jié)構(gòu)的橫切面示意圖；

圖11顯示依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例所示的一種發(fā)光二極管元件結(jié)構(gòu)圖；

圖12顯示依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例所示的一種發(fā)光二極管元件結(jié)構(gòu)圖；

圖13顯示依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例所示的一種發(fā)光二極管元件結(jié)構(gòu)圖；

圖14顯示依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例所示的一種發(fā)光二極管元件結(jié)構(gòu)圖；

圖15顯示依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例所示的一種發(fā)光二極管元件結(jié)構(gòu)圖；

圖16顯示依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施所示的一種發(fā)光二極管元件結(jié)構(gòu)的橫切面示意圖；

【主要元件符號(hào)說明】

10、20、30、40、50、60、80、90、110、120、130：發(fā)光二極管元件；

11、A、B、C、C1、C2、C3：發(fā)光二極管單元；

12：破壞區(qū)域；

13、53：傳導(dǎo)金屬；

14：電流；

15：基板；

17：第一半導(dǎo)體層；

19：第二半導(dǎo)體層；

21：第二絕緣層；

23：第一絕緣層；

41：絕緣墻；

47：活性層；

55：浮接線；

65：接地線；

75：額外的靜電放電區(qū)域；

D、d：間距；

103：延伸方向：

105：金屬襯墊；

123：金屬線末端；

133：電流局限層；

135：透明傳導(dǎo)層：

A1、B1：第一側(cè)；

A2、B2：第二側(cè)；

α、β：傳導(dǎo)區(qū)域。

具體實(shí)施方式

以下配合圖示說明本發(fā)明的各實(shí)施例。為了更佳及更精準(zhǔn)化地解釋發(fā)明中的實(shí)施方式，于本說明書中，當(dāng)該物件一旦被定義，顯示在不同圖示中具有相同名稱及/或相同標(biāo)號(hào)的物件將代表著具有相同或相似的意義。

為了解決靜電放電破壞的問題，圖3顯示一依據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例所披露的發(fā)光二極管元件20的示意圖。發(fā)光二極管元件20包含多個(gè)發(fā)光二極管單元11(A,B,C,C1,C2,C3)，通過傳導(dǎo)金屬13以串聯(lián)的方式形成于一個(gè)單一的基板15上。其中，每一個(gè)發(fā)光二極管芯片11包含一第一半導(dǎo)體層17位于基板15上，一第二半導(dǎo)體層19位于第一半導(dǎo)體層17上，一活性層(圖未示)位于第一半導(dǎo)體層17與第二半導(dǎo)體層19之間，以及一傳導(dǎo)金屬13位于第二半導(dǎo)體層19之上。如圖3所示，每一傳導(dǎo)金屬13還包含由至少兩個(gè)分隔金屬線所構(gòu)成的延伸部，而自延伸部延伸而出的分隔金屬線的數(shù)目則不以本實(shí)施例為限。為了使本實(shí)施例中的發(fā)光二極管陣列以串聯(lián)的方式電性連結(jié)，陣列中發(fā)光二極管單元的第一半導(dǎo)體層17將電性連結(jié)于相鄰的發(fā)光二極管單元的第二半導(dǎo)體層19。例如，發(fā)光二極管單元A的第一半導(dǎo)體層與發(fā)光二極管單元C1的第二半導(dǎo)體層電性連結(jié)。當(dāng)交流電(AC)其中一個(gè)極性的電流經(jīng)由傳導(dǎo)區(qū)域α傳輸至傳導(dǎo)區(qū)域β，電流系依照以下的順序流經(jīng)發(fā)光二極管芯片11：A→C1→C2→C3→C→B。也就是說，最大的電壓差會(huì)發(fā)生于發(fā)光二極管單元A與發(fā)光二極管單元B之間。如圖3所示，這個(gè)以串聯(lián)方式形成于基板上的串聯(lián)式連接發(fā)光二極管元件陣列還包含一個(gè)以串聯(lián)方式連接、具有四個(gè)發(fā)光二極管單元11(C1,C2,C3,C)的子發(fā)光二極管元件陣列介于發(fā)光二極管芯片A與發(fā)光二極管芯片B之間。

如圖3所示，發(fā)光二極管單元A與發(fā)光二極管單元B還分別包含一第一側(cè)(A1,B1)以及一第二側(cè)(A2,B2)。發(fā)光二極管單元A與發(fā)光二極管單元B的第一側(cè)(A1,B1)相鄰于子發(fā)光二極管元件陣列，而發(fā)光二極管單元A與發(fā)光二極管單元B的第二側(cè)(A2,B2)則彼此相鄰。此外，一溝槽T形成于發(fā)光二極管單元A與發(fā)光二極管單元B之間。也就是說，溝槽T形成于發(fā)光二極管單元A的第二側(cè)與發(fā)光二極管單元B的第二側(cè)之間。

為了預(yù)防靜電放電破壞，一保護(hù)結(jié)構(gòu)形成于靠近溝槽T的部分，以預(yù)防一高于正常操作電壓的突波電壓破壞發(fā)光二極管元件靠近于溝槽T的部分結(jié)構(gòu)。于本實(shí)施例中，一第一絕緣層23形成于發(fā)光二極管單元11之間，而一第二絕緣層21更形成于第一絕緣層23上、具有高電場(chǎng)強(qiáng)度的兩個(gè)發(fā)光二極管單元11之間，例如溝槽T。此外，第二絕緣層21的厚度可以選擇性地比第一絕緣層23厚。以圖3中的發(fā)光二極管元件20為例，發(fā)光二極管單元A與發(fā)光二極管單元B間電性串聯(lián)四顆(多于三顆)發(fā)光二極管單元11，也就是說，發(fā)光二極管單元A與發(fā)光二極管單元B彼此之間具有超過一個(gè)定值的高電場(chǎng)強(qiáng)度。因此，第二絕緣層21形成并覆蓋部分第一絕緣層23的頂部表面以及部分發(fā)光二極管單元A與發(fā)光二極管單元B的頂部表面，以避免發(fā)光二極管單元11受到靜電放電的破壞。此外，在不形成第二絕緣層21的情況下，第一絕緣層23也可以單獨(dú)形成為保護(hù)結(jié)構(gòu)，覆蓋于兩個(gè)發(fā)光二極管單元11間具有高電場(chǎng)強(qiáng)度的區(qū)域。例如，基板15的裸露區(qū)域或發(fā)光二極管單元A與發(fā)光二極管單元B之間第一半導(dǎo)體層17與第二半導(dǎo)體層19的側(cè)面。此外，第二絕緣層21及/或第一絕緣層23的材料系可以為絕緣材料。例如，氧化鋁(AlO_x1)、氧化硅(SiO_x2)、氮化硅(SiN_X3)等等。而第二絕緣層21及/或第一絕緣層23也可以是由不同材料所組成的多層復(fù)合式結(jié)構(gòu)。例如，第二絕緣層21可以由一層具有厚度的氧化硅(SiO_x4)與一層具有(AlO_x5)厚度的氧化鋁所組成，而第一絕緣層23可以由一層具有厚度的氧化硅(SiO_x4)所組成。(在此，下標(biāo)X1-X5表示為數(shù)字，可以為整數(shù)或小數(shù)，可以相同或不同。)

圖4顯示依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的發(fā)光二極管元件30。由圖中所示可見，第二絕緣層21覆蓋發(fā)光二極管單元A與發(fā)光二極管單元B的大部分頂面表面。根據(jù)與上述相同的理由，第二絕緣層21及/或第一絕緣層23可以是由不同材料所組成的多層復(fù)合式結(jié)構(gòu)或是一個(gè)單一厚層結(jié)構(gòu)，而覆蓋于發(fā)光二極管單元A與發(fā)光二極管單元B頂面表面的第二絕緣層21的層數(shù)跟厚度將會(huì)多于其他區(qū)域。

圖5顯示依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的發(fā)光二極管元件40。在本實(shí)施例中，減少靜電場(chǎng)強(qiáng)度是避免靜電放電破壞的另外一種方法。如圖5所示，一絕緣墻41形成于發(fā)光二極管單元A與發(fā)光二極管單元B之間(具有高電場(chǎng)強(qiáng)度的區(qū)域或兩相鄰且中間串聯(lián)超過三個(gè)發(fā)光二極管單元的發(fā)光二極管單元之間)。由于絕緣墻41是由絕緣材料所構(gòu)成，生成于發(fā)光二極管單元A的電力線無法通過直接穿透絕緣墻41的方式傳導(dǎo)至發(fā)光二極管單元B。也就是說，電力線將沿著絕緣墻41的外圍輪廓延伸。當(dāng)電力線長度被延伸后，發(fā)光二極管單元A與發(fā)光二極管單元B之間的電場(chǎng)強(qiáng)度將會(huì)減弱(E＝V/D，E＝電場(chǎng)強(qiáng)度，V＝電壓差，D＝距離，電力線長度)。為了延伸發(fā)光二極管單元A與發(fā)光二極管單元B之間的電力線長度，位于發(fā)光二極管單元A與發(fā)光二極管單元B之間的絕緣墻41則應(yīng)形成于發(fā)光二極管單元A與發(fā)光二極管單元B的最短路徑之間，用以遮蔽自發(fā)光二極管單元A至發(fā)光二極管單元B的電力線。也就是說，如圖5所示，形成于溝槽中的絕緣墻41的厚度應(yīng)實(shí)質(zhì)大于第一半導(dǎo)體層17、活性層47、第二半導(dǎo)體層19、及傳導(dǎo)金屬13的厚度總和。更佳地，形成于溝槽中的絕緣墻41的厚度應(yīng)實(shí)質(zhì)大于第一半導(dǎo)體層17、活性層47、第二半導(dǎo)體層19、及傳導(dǎo)金屬13的厚度總和的1.5倍。

圖6為圖5中Ⅵ-Ⅵ’線段的橫切面示意圖。在圖6中，第一絕緣層23適形地覆蓋發(fā)光二極管單元A與發(fā)光二極管單元B的側(cè)壁(包含第一半導(dǎo)體17，第二半導(dǎo)體19，及活性層47)、發(fā)光二極管單元A與發(fā)光二極管單元B的部分頂面表面、以及部分裸露于溝槽T內(nèi)的基板15的頂面表面。此外，絕緣墻41可以形成于第一絕緣層23之上并高于發(fā)光二極管單元A與發(fā)光二極管單元B。因此，自發(fā)光二極管單元A至發(fā)光二極管單元B的電力線可以被絕緣墻41所遮蔽。然而，絕緣墻41的正確位置可視情況調(diào)整，并不以此實(shí)施例為限。例如，絕緣墻41亦可直接設(shè)置于基板的頂面表面之上，或者絕緣墻41可以通過已知的化學(xué)氣相沉積方式或黃光曝光顯影技術(shù)產(chǎn)生特殊的圖案。

圖7顯示依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例所披露的發(fā)光二極管元件50的電路設(shè)計(jì)。如實(shí)驗(yàn)結(jié)果所顯示，增加一電壓準(zhǔn)位位于最高電壓準(zhǔn)位與最低電壓準(zhǔn)位之間的浮接傳導(dǎo)線55與發(fā)光二極管單元11電性連接，此浮接傳導(dǎo)線55位于具有最高電壓準(zhǔn)位的發(fā)光二極管單元11與具有最低電壓準(zhǔn)位的發(fā)光二極管單元11之間，可減少靜電放電所產(chǎn)生的破壞。如圖7所示，此浮接傳導(dǎo)線55可以設(shè)置于發(fā)光二極管單元C2與發(fā)光二極管單元C3之間，與傳導(dǎo)金屬13進(jìn)行連接。

與圖7相似地，圖8顯示依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例所披露的發(fā)光二極管元件60的電路設(shè)計(jì)。相較于圖7中形成一連接于傳導(dǎo)金屬13的浮接傳導(dǎo)線55，一接地傳導(dǎo)線65連接于傳導(dǎo)金屬13并形成于具有最高電壓準(zhǔn)位的發(fā)光二極管單元11與具有最低電壓準(zhǔn)位的發(fā)光二極管單元11之間，通過與外界環(huán)境電性連接達(dá)到接地的效果。

圖9為依據(jù)圖7與圖8所顯示實(shí)施例的橫切面示意圖。浮接(接地)傳導(dǎo)線55(65)可被形成于第一絕緣層23之上或直接形成于基板15之上，設(shè)置于兩發(fā)光二極管單元11之間。

圖10A顯示依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例所披露的發(fā)光二極管元件70。由于靜電放電破壞通常容易造成發(fā)光二極管元件的失效，本實(shí)施例形成一個(gè)額外的靜電放電區(qū)域75，并將靜電放電破壞的發(fā)生局限于此特殊的區(qū)域的中。如圖10A所示，形成兩個(gè)自傳導(dǎo)金屬13延伸出來的額外的靜電放電區(qū)域75。由于這兩個(gè)額外的靜電放電區(qū)域75彼此較為接近地互相面對(duì)，兩者之間將具有較高的電場(chǎng)強(qiáng)度，而靜電放電也因此較容易產(chǎn)生于這兩個(gè)區(qū)域之間。這兩個(gè)額外的靜電放電區(qū)域75是由兩片額外的金屬層所構(gòu)成，對(duì)于發(fā)光二極管單元11并不產(chǎn)生作用，因此，可協(xié)助維持發(fā)光二極管單元11的正常工作功能。此外，兩個(gè)額外的靜電放電區(qū)域75互相相面臨的側(cè)邊可以被粗化形成尖端，更可以幫助提升靜電放電的現(xiàn)象形成于特定區(qū)域的可能性。

圖10B顯示依據(jù)圖10A中所示實(shí)施例的橫切面示意圖。這兩個(gè)額外的靜電放電區(qū)域75可被形成于第一絕緣層23之上或直接形成于基板15之上，設(shè)置于兩發(fā)光二極管單元11之間單元。

圖11顯示依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例所披露的發(fā)光二極管元件80。由于靜電放電破壞來自于高電場(chǎng)強(qiáng)度，而兩物體之間的電場(chǎng)強(qiáng)度則取決于兩物體之間的電位差與兩物體之間的距離。如圖11所示，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，為避免靜電放電破壞，中間連接有三個(gè)以上發(fā)光二極管單元11的兩相鄰的發(fā)光二極管單元11之間的間距(D)應(yīng)大于15微米(μm)。在優(yōu)選的情況下，中間連接有三個(gè)以上發(fā)光二極管單元11的兩相鄰的發(fā)光二極管單元11之間的間距(D)應(yīng)大于30微米(μm)。在這邊，間距(D)定義為兩相鄰發(fā)光二極管單元11第一半導(dǎo)體層17間的最短距離。此外，”兩相鄰發(fā)光二極管單元”則定義為任兩個(gè)第一半導(dǎo)體層17之間具有最短距離的發(fā)光二極管單元11。其中，間距(D)優(yōu)選應(yīng)小于50微米(μm)。

圖12顯示依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例所披露的發(fā)光二極管元件90。相似于圖11中所示的實(shí)施例，為了避免靜電放電破壞產(chǎn)生于兩個(gè)相鄰的發(fā)光二極管單元11的傳導(dǎo)金屬13之間，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，兩個(gè)相鄰的發(fā)光二極管單元11的傳導(dǎo)金屬13之間的間距(d)應(yīng)大于100微米(μm)。此設(shè)計(jì)尤其適用于具有高電位差的兩相鄰發(fā)光二極管單元11及/或兩相鄰且中間串聯(lián)超過三個(gè)發(fā)光二極管單元11的發(fā)光二極管單元11之間。優(yōu)選地，兩個(gè)相鄰的發(fā)光二極管單元11的傳導(dǎo)金屬13之間之間距(d)應(yīng)大于80微米(μm)。在這邊，“傳導(dǎo)金屬13之間的間距”定義為兩相鄰發(fā)光二極管單元11傳導(dǎo)金屬13之間的最短距離。此外，“兩相鄰發(fā)光二極管單元”則定義為任兩個(gè)第一半導(dǎo)體層17之間具有最短距離的發(fā)光二極管單元11。其中，間距(D)優(yōu)選應(yīng)小于50微米(μm)。

如圖13所示，高電場(chǎng)強(qiáng)度通常發(fā)生在兩相鄰且中間串聯(lián)超過三個(gè)發(fā)光二極管單元11的發(fā)光二極管單元11之間(具有高電壓差)，例如圖12中所示的發(fā)光二極管單元A與發(fā)光二極管單元B。為了避免具有高電壓差的兩相鄰發(fā)光二極管單元彼此太過接近，當(dāng)一串發(fā)光二極管單元陣列形成于一基板15上，以一定數(shù)目的發(fā)光二極管單元11沿著一個(gè)方向串聯(lián)時(shí)，這串發(fā)光二極管單元應(yīng)該改變它的配置方向。例如，超過三個(gè)以上的發(fā)光二極管單元11排列。也就是說，串聯(lián)的發(fā)光二極管單元11應(yīng)該經(jīng)常變換排列方向以避免任何兩個(gè)具有高電位差的或任何兩個(gè)中間串聯(lián)超過三個(gè)發(fā)光二極管單元11的發(fā)光二極管單元11彼此相鄰。圖13顯示依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所示三個(gè)不同串聯(lián)發(fā)光二極管單元11陣列排列于單一基板15的設(shè)計(jì)圖示。在每一個(gè)圖示中，一串聯(lián)的發(fā)光二極管單元11陣列設(shè)置(可以是通過外延生長或通過金屬貼合或膠貼合的方式貼附)于一單一基板15上。此外，金屬襯墊105則分別形成于基板15上，串聯(lián)發(fā)光二極管單元陣列的兩個(gè)末端。在這邊，箭頭表示發(fā)光二極管單元11的延伸方向103(連接方向)。在每一個(gè)排列中，任兩個(gè)相鄰的發(fā)光二極管單元11之間沒有大的電位差。更詳細(xì)地說，如圖13所示，每一個(gè)串聯(lián)連接的發(fā)光二極管元件陣列包含串聯(lián)至少八個(gè)發(fā)光二極管單元以及至少多于兩個(gè)的分支。為了不使任何兩個(gè)相鄰的發(fā)光二極管單元11之間具有太大的電位差，在圖中，每一個(gè)串聯(lián)的發(fā)光二極管元件陣列中，任兩個(gè)連續(xù)連接的發(fā)光二極管單元11會(huì)改變其排列的方向。

圖14顯示依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例所披露的發(fā)光二極管元件110。根據(jù)物質(zhì)的表面電荷分布，當(dāng)物體具有較小的曲率半徑時(shí)，物體每單位面積具有的表面電荷密度會(huì)較高。而另外一個(gè)造成發(fā)光二極管單元11破壞的原因：”尖端放電”通常發(fā)生在具有高單位面積表面電荷密度的位置。因此，為了預(yù)防"尖端放電”現(xiàn)象，于本實(shí)例中，發(fā)光二極管單元11的外圍輪廓進(jìn)行了修改。如圖14所示，發(fā)光二極管單元A與發(fā)光二極管單元B的第一半導(dǎo)體層17，靠近兩芯片之間的上角落部分被圖案化，例如，形成圓弧狀。上述的修改不限于如實(shí)施例中所述的特定區(qū)域，發(fā)光二極管單元11的所有角落都可以被圖案化為圓弧狀。此外，不僅是第一半導(dǎo)體層17，第二半導(dǎo)體層19也可以選擇性地被圖案化為圓弧狀，尤其是位于鄰近于發(fā)光二極管單元11第二側(cè)，也就是與相鄰發(fā)光二極管單元具有較近距離側(cè)邊的角落。優(yōu)選地，被圖案化的角落應(yīng)具有不小于15微米(μm)的曲率半徑。

相似于圖14中實(shí)施例的概念，為了預(yù)防”尖端放電”的現(xiàn)象，圖15顯示每一個(gè)被分隔的金屬線末端123也可以通過形成一個(gè)圓形金屬片被圖案化為圓形。金屬線的末端形狀并不限于圓形。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，任何金屬線末端123，只要其末端形狀被圖案化為具有大于傳導(dǎo)金屬13金屬線線寬的曲率半徑時(shí)，都具有減少”尖端放電”破壞現(xiàn)象的效用。

圖16顯示依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例所述發(fā)光二極管元件130的橫切面示意圖。為了減少不想要的放電現(xiàn)象發(fā)生，一個(gè)較和緩的電流流動(dòng)路徑將會(huì)對(duì)元件產(chǎn)生幫助。如圖16所示，為了讓電流可以自傳導(dǎo)金屬進(jìn)行廣泛地分散，一電流局限層133被設(shè)置于傳導(dǎo)金屬13的下方。電流局限層133是一個(gè)由介電材料組成的絕緣材料，例如，氧化硅(SiO_y1)或氮化硅(SiN_y2)。然而，電流局限層相對(duì)地也局限了大部分電流的流動(dòng)路徑。如果電流無法沿著正常的路徑進(jìn)行分散，將于其他例如靜電放電或尖端放電的路徑產(chǎn)生漏電。因此，在本實(shí)施例的中，電流局限層133設(shè)置于傳導(dǎo)金屬13的下方，且不超過傳導(dǎo)金屬13的末端。這種設(shè)計(jì)可以使在傳導(dǎo)金屬末端123也就是最容易發(fā)生放電現(xiàn)象的地方的電流可以和緩地分散流出，而通過漏電路徑流出電流的可能性也會(huì)因此相對(duì)地降低。此外，透明傳導(dǎo)層135，例如ITO，IZO，ZnO，AZO，薄金屬層或其組合也可以被選擇性地形成于第二半導(dǎo)體層上用以協(xié)助電流分散。

惟上述實(shí)施例僅為例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟于此項(xiàng)技藝的人士均可在不違背本發(fā)明的技術(shù)原理及精神的情況下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修改及變化。舉例而言，電性連接的方式并不限于串聯(lián)連接，上述各實(shí)施例用以產(chǎn)生靜電放電保護(hù)的方式可應(yīng)用于任兩個(gè)具有高過于一特定值電場(chǎng)強(qiáng)度的相鄰發(fā)光二極管單元之間或任兩個(gè)中間串聯(lián)超過三個(gè)發(fā)光二極管單元的相鄰發(fā)光二極管單元之間。發(fā)光二極管單元彼此間電性連結(jié)的方式可以為串聯(lián)、并聯(lián)、或串聯(lián)與并聯(lián)的組合。本發(fā)明的權(quán)利保護(hù)范圍如權(quán)利要求所列。