CN103367592B - 发光二极管结构与其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种发光二极管结构与其制造方法。其发光二极管结构包含一基板，一个或多个半导体发光叠层位于基板上，其中半导体发光叠层包含一第一半导体层，一第二半导体层与第一半导体层电性相异，及一发光层介于第一半导体层及第二半导体层之间，一第一电极在基板上，与半导体发光叠层分离，且与第一半导体层电性相连，及一第二电极在基板上，与半导体发光叠层分离，且与第二半导体层电性相连，其中，第一电极与第二电极的高度不超过半导体发光叠层的高度。

Description

发光二极管结构与其制造方法
技术领域
本发明涉及一种高亮度发光二极管结构与其制造方法。
背景技术
发光二极管(LED)的发光原理和结构与传统光源并不相同，具有耗电量低、元件寿命长、无须暖灯时间、反应速度快等优点，再加上其体积小、耐震动、适合量产，容易配合应用需求制成极小或阵列式的元件，在市场上的应用颇为广泛。例如，光学显示装置、激光二极管、交通号志、数据存储装置、通讯装置、照明装置、以及医疗装置等。
常见的阵列式发光二极管，如图1所示，包含一基板8、多个发光叠层2置于基板8上，包含一第二半导体层26、一发光层24、以及一第一半导体层22。如采用不导电的基板8，多个发光叠层2之间由蚀刻形成沟槽18后可使各发光叠层2彼此绝缘，另外再通过部分蚀刻多个发光叠层2至第二半导体层26，分别于第二半导体层26暴露区域以及第一半导体层22上形成一第一电极4以及一第二电极6。再通过金属导线19选择性连接多个发光叠层2的第一电极4及第二电极6，使得多个发光叠层2之间形成串联或并联的电路。
以上发光二极管可进一步结合一次载体(sub-mount)而形成一发光装置，所述发光装置包含一具有至少一电路的次载体；至少一焊料(solder)位于上述次载体上，通过此焊料将上述发光二极管固定于次载体上并使发光二极管的基板与次载体上的电路形成电连接；以及，一电连接结构，以电连接发光二极管的电极垫与次载体上的电路；其中，上述的次载体可以是导线架(lead frame)或大尺寸镶嵌基底(mounting substrate)，以方便发光装置的电路规划并提高其散热效果。
但目前发光二极管的内部量子效率约为50%至80%左右，约有20%至50%的输入功率无法被转换成光。当发光二极管进行封装后，部分发光二极管产生的光在封装体内反射或漫射，最后被发光二极管的电极所吸收，导致光的损失。此外，由于设置在发光二极管上的电极阻挡出光路径，部分发光二极管产生的光线无法有效被取出，导致亮度无法提升。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一发光二极管结构，其包含一基板，一个或多个半导体发光叠层位于基板上，其中半导体发光叠层包含一第一半导体层，一第二半导体层与第一半导体层电性相异，及一发光层介于第一半导体层及第二半导体层之间，一第一电极在基板上，与半导体发光叠层分离，且与第一半导体层电性相连；及一第二电极在基板上，与半导体发光叠层分离，且与第二半导体层电性相连，其中，第一电极与第二电极的高度不超过半导体发光叠层的高度。一发光二极管结构的制造方法，包含提供一基板，提供多个半导体发光叠层于基板之上，其中多个半导体发光叠层与基板之间具有一第二导电层相连，形成一第二电极在多个半导体发光叠层之间，且与第二导电层电性连结，形成一电性绝缘层覆盖第二导电层及第二电极，形成一第一电极在多个半导体发光叠层之间，且与多个半导体发光叠层电性连结。
附图说明
图1显示常见的阵列式发光二极管结构；
图2A与图2B显示根据本发明第一实施例的高亮度发光二极管结构；
图3A与图3B显示根据本发明第二实施例的高亮度发光二极管结构；
图4A与图4B显示根据本发明第三实施例的高亮度发光二极管结构；
图5A与图5B显示根据本发明第四实施例的高亮度发光二极管结构；
图6A到图6E根据本发明一实施例的高亮度发光二极管结构的制作工艺方法；
图7A 到图7E显示根据本发明第五实施例的高亮度发光二极管结构。
主要元件符号说明
2 半导体发光叠层 8 基板
201 第一区域 E1 第一侧
202 第二区域 E2 第二侧
22 第一半导体层 18 沟槽
221 第一表面 10 第二导电层
24 发光层 101 第一部分导电层
26 第二半导体层 102 第二部分导电层
4 第二电极延伸部 1021 部分区域
42 第二反射层 12 透明绝缘层
5 第二电极 14 第一导电层
6 第一电极延伸部 16 分隔绝缘层
61 串联电极
62 第一反射层
7 第一电极
具体实施方式
本发明所列举的各实施例仅用以说明本发明，并非用以限制本发明的范围。任何人对本发明所作的任何显而易知的修饰或变更皆不脱离本发明的精神与范围。
第一实施例
图2A与图2B显示根据本发明第一实施例的高亮度发光二极管结构，其中图2B显示图2A中AA’虚线的横切面图。图2A为第一实施例的高亮度发光二极管结构的上视图，多个半导体发光叠层2位于基板8上，第二电极5及第一电极7分别位于基板8之上的第一侧E1及第二侧E2，第一电极延伸部6及第二电极延伸部4分别连接第一电极7及第二电极5并延伸至每一个半导体发光叠层2的两侧，且不与半导体发光叠层2直接欧姆接触。
如图2B所示，基板8上具有一第二导电层电10，基板8选自绝缘材料，例如硅橡胶、玻璃、石英、陶瓷或氮化铝，第二导电层电10的材料包含但不限于具有反射率较高的金属材料，例如银(Ag)、金(Au)、铝(Al)、铟(In)、锡(Sn)等金属材料及其合金，或具有透明特性的导电材料，例如氧化铟锡(ITO)、氧化铟(InO)、氧化锡(SnO)、氧化镉锡(CTO)、氧化锑锡(ATO)、氧化锌(ZnO)、磷化镓(GaP)或上述材料的组合。
多个半导体发光叠层2、第二电极5及第二电极延伸部4位于第二导电层电10上与第二导电层电10欧姆接触，其中，第二电极5位于第一侧E1。每两个半导体发光叠层2之间形成一沟槽18，第二电极延伸部4位于沟槽18中，且第二电极延伸部4的高度低于半导体发光叠层2的高度。每一个半导体发光叠层2具有第一半导体层22、发光层24及第二半导体层26，半导体发光叠层2通过第二半导体层26与第二导电层电10欧姆接触。因此，每一个半导体发光叠层2的第二半导体层26、第二电极延伸部4以及第二电极5通过第二导电层电10形成电性相连。当第一半导体层22为p型半导体，第二半导体层26可为相异电性的n型半导体，反之，当第一半导体层22为n型半导体，第二半导体层26可为相异电性的p型半导体。发光层24于第一半导体层22及第二半导体层26之间，可为带中性电性的半导体。施以电流通过半导体发光叠层2时，发光层24会发光。当发光层24以磷化铝铟镓（AlGaInP）为基础的材料时，会发出红、橙、黄光的琥珀色系的光，当以氮化镓（GaN）为基础的材料时，会发出蓝或绿光。第二电极5包含但不限于镍(Ni)、钛(Ti)、铝(Al)、金(Au)的单层或多层金属结构。第二电极延伸部4包含但不限于导电性佳且反射率高的金属，用以反射半导体发光叠层外部的光线，例如铝(Al)、金(Au)、铂(Pt)、银(Ag)、铑(Rh)及其合金的单层或多层金属结构；第二电极延伸部4也可由导电率佳的金属，例如镍(Ni)、钛(Ti)、铝(Al)、金(Au)的单层或多层金属结构，外面再包覆一层反射率较高的反射层，用以反射半导体发光叠层外部的光线，反射层的材料包含金属，例如铝(Al)、金(Au)、铂(Pt)、银(Ag)、铑(Rh)及其合金，反射层也可以由布拉格反射镜(DBR)结构形成。
在多个半导体发光叠层2、第二电极延伸部4及第二导电层电10上覆盖一层图形化的透明绝缘层12，露出第一半导体层22的第一表面221且未覆盖第二电极5。透明绝缘层12的材料包括但不限定有机材料，例如Su8、苯并环丁烯（BCB）、过氟环丁烷（PFCB）、环氧树脂（Epoxy）、丙烯酸树脂（Acrylic Resin）、环烯烃聚合物（COC）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚对苯二甲酸乙二酯（PET）、聚碳酸酯（PC）、聚醚酰亚胺（Polyetherimide）、氟碳聚合物（Fluorocarbon Polymer），无机材料，例如硅胶（Silicone）、玻璃(Glass)，介电材料，例如氧化铝(Al2O3)、氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiO2)、氧化钛(TiO2)，或上述材料的组合。
一第一导电层14覆盖在透明绝缘层12上，第一导电层14与每一个半导体发光叠层2的第一表面221欧姆接触，且不与第二电极5欧姆接触。第一导电层14包含可让光线通的透明导电层，透明导电层的材料包括但不限定于氧化铟锡(ITO)、氧化铟(InO)、氧化锡(SnO)、氧化镉锡(CTO)、氧化锑锡(ATO)、氧化锌(ZnO)、磷化镓(GaP)或上述材料的组合。
位于基板8上第二侧E2的第一电极7，以及位于沟槽18的第一电极延伸部6皆位于第一导电层14之上，与第一导电层14欧姆接触，使得第一电极7以及第一电极延伸部6与每一个半导体发光叠层2的第一表面221电性相连，且第一电极延伸部6的高度低于半导体发光叠层2的高度。其中，第一电极7包含但不限于镍(Ni)、钛(Ti)、铝(Al)、金(Au)的单层或多层金属结构，第一电极延伸部6包含但不限于导电性佳且反射率高的金属，用以反射半导体发光叠层外部的光线，例如铝(Al)、金(Au)、铂(Pt)、银(Ag)、铑(Rh)及其合金的单层或多层金属结构；第一电极延伸部6也可由导电率佳的金属，例如镍(Ni)、钛(Ti)、铝(Al)、金(Au)的单层或多层金属结构，外面再包覆一层反射率较高的反射层，用以反射半导体发光叠层外部的光线，反射层的材料包含金属，例如铝(Al)、金(Au)、铂(Pt)、银(Ag)、铑(Rh)及其合金，反射层也可以由布拉格反射镜(DBR)结构形成。
当施以一电流注入第二电极5，经由第二电极延伸部4传导至每一个半导体发光叠层2的两侧，电流再经由第二导电层电10的传导，同时通过每一个半导体发光叠层2，再经由第一导电层14以及第一电极延伸部6的传导，由第一电极7流出。由于第二电极延伸部4以及第一电极延伸部6具有反射光线的功能，且透明绝缘层12及第一导电层14能够让光线透过，使得每一个半导体发光叠层2的发光层24发出的光不会被阻挡，以提升出光效率。
第二实施例
图3A与图3B显示根据本发明第二实施例的高亮度发光二极管结构，其中图3B显示图3A中AA’虚线的横切面图。第二实施例与第一实施例的差异，在于位于沟槽18的第一电极延伸部6位于第二电极延伸部4之上，与第二电极延伸部4相叠，且第一电极延伸部6与第二电极延伸部4堆叠后的高度低于相邻半导体发光叠层2的高度。
第三实施例
图4A与图4B显示根据本发明第三实施例的高亮度发光二极管结构，其中图4A为第三实施例的高亮度发光二极管结构的上视图，图4B显示图4A中AA’虚线的横切面图。多个半导体发光叠层2置于基板8上，分成第一区域201及第二区域202，其中第一区域201中的多个半导体发光叠层2为并联，通过串联电极61与第二区域202中的半导体发光叠层2串联，其中，串联电极61设置于半导体发光叠层2的周围，不与半导体发光叠层2直接欧姆接触。第二电极5及第一电极7分别位于位于基板8之上的第一侧E1及第二侧E2，第一电极延伸部6及第二电极延伸部4分别连接第一电极7及第二电极5并延伸至每一个半导体发光叠层2的两侧，不与半导体发光叠层2直接欧姆接触，并与串联电极61电性绝缘。
如图4B所示，基板8上具有一第一部分导电层101、一第二部分导电层102以及分隔绝缘层16，第一部分导电层101通过分隔绝缘层16与第二部分导电层102电性绝缘。基板8选自绝缘材料，例如硅橡胶、玻璃、石英、陶瓷或氮化铝。第一部分导电层101及第二部分导电层102的材料包含但不限于具有反射率较高的金属材料，例如银(Ag)、金(Au)、铝(Al)、铟(In)、锡(Sn)等金属材料及其合金，或具有透明特性的导电材料，例如氧化铟锡(ITO)、氧化铟(InO)、氧化锡(SnO)、氧化镉锡(CTO)、氧化锑锡(ATO)、氧化锌(ZnO)、磷化镓(GaP)或上述材料的组合。分隔绝缘层16包含但不限于旋涂玻璃、硅树脂、苯并环丁烯(BCB)、环氧树脂(Epoxy)、聚亚酰胺(Polyimide)、或过氟环丁烷(PFCB)。
第一区域201中的多个半导体发光叠层2、第二电极5及第二电极延伸部4位于第一部分导电层101上与第一部分导电层101欧姆接触。第二区域202中的半导体发光叠层2位于第二部分导电层102上与第二部分导电层102欧姆接触。
其中，每两个半导体发光叠层2之间具有一沟槽18，第二电极延伸部4位于沟槽18中，且第二电极延伸部4高度低于半导体发光叠层2。每一个半导体发光叠层2皆具有第一半导体层22、发光层24及第二半导体层26，第一区域201中的半导体发光叠层2通过第二半导体层26与第一部分导电层101欧姆接触，第二区域202中的半导体发光叠层2通过第二半导体层26与第二部分导电层102欧姆接触。因此，第一区域201中半导体发光叠层2的第二半导体层26、第二电极延伸部4以及第二电极5通过第一部分导电层101形成电性相连。
当第一半导体层22为p型半导体，第二半导体层26可为相异电性的n型半导体，反之，当第一半导体层22为n型半导体，第二半导体层26可为相异电性的p型半导体。发光层24于第一半导体层22及第二半导体层26之间，为带中性电性的半导体。施以电流通过半导体发光叠层2时，发光层24会发光。当发光层24以磷化铝铟镓（AlGaInP）为基础的材料时，会发出红、橙、黄光的琥珀色系的光，当以氮化镓（GaN）为基础的材料时，会发出蓝或绿光。第二电极5包含但不限于镍(Ni)、钛(Ti)、铝(Al)、金(Au)的单层或多层金属结构。第二电极延伸部4包含但不限于导电性佳且反射率高的金属，用以反射半导体发光叠层外部的光线，例如铝(Al)、金(Au)、铂(Pt)、银(Ag)、铑(Rh)及其合金的单层或多层金属结构；第二电极延伸部4也可由导电率佳的金属，例如镍(Ni)、钛(Ti)、铝(Al)、金(Au)的单层或多层金属结构，外面再包覆一层反射率较高的反射层，用以反射半导体发光叠层外部的光线，反射层的材料包含金属，例如铝(Al)、金(Au)、铂(Pt)、银(Ag)、铑(Rh)及其合金，反射层也可以由布拉格反射镜(DBR)结构形成。
在多个半导体发光叠层2、第二电极延伸部4、第一部分导电层101及第二部分导电层102上，覆盖一层图形化的透明绝缘层12，第一半导体层22的第一表面221、第二部分导电层102的部分区域1021以及第二电极5未被透明绝缘层12覆盖。透明绝缘层12的材料包括但不限定有机材料，例如Su8、苯并环丁烯（BCB）、过氟环丁烷（PFCB）、环氧树脂（Epoxy）、丙烯酸树脂（Acrylic Resin）、环烯烃聚合物（COC）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚对苯二甲酸乙二酯（PET）、聚碳酸酯（PC）、聚醚酰亚胺（Polyetherimide）、氟碳聚合物（FluorocarbonPolymer），无机材料，例如硅胶（Silicone）、玻璃(Glass)，介电材料，例如氧化铝(Al2O3)、氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiO2)、氧化钛(TiO2)，或上述材料的组合。
一图形化的第一导电层14覆盖在透明绝缘层12上，且第一区域201中的第一导电层14与第二区域202中的第一导电层14不相连。在第一区域201中，第一导电层14与每一个半导体发光叠层2的第一表面221欧姆接触，且不与第二电极5欧姆接触。在第二区域202中，第一导电层14与半导体发光叠层2的第一表面221欧姆接触，且半导体发光叠层2通过第一导电层14与位于基板8上第二侧E2的第一电极7以及第一电极延伸部6电连接。第一导电层14为可让光通过的透明导电层，透明导电层的材料包括但不限定于氧化铟锡(ITO)、氧化铟(InO)、氧化锡(SnO)、氧化镉锡(CTO)、氧化锑锡(ATO)、氧化锌(ZnO)、磷化镓(GaP)或上述材料的组合。第一电极7包含但不限于镍(Ni)、钛(Ti)、铝(Al)、金(Au)的单层或多层金属结构。
位于沟槽18的串联电极61，与第一区域201中第一导电层14以及第二部分导电层102欧姆接触，使得串联电极61与第二区域202中半导体发光叠层2的第二半导体层26电性相连，其中，串联电极61不与第二电极延伸部4相叠，且串联电极61与第二电极延伸部4的高度皆低于相邻半导体发光叠层2的高度。第一电极延伸部6、第二电极延伸部4以及串联电极61包含但不限于导电性佳且反射率高的金属，用以反射半导体发光叠层外部的光线，形成第一电极延伸部6、第二电极延伸部4以及串联电极61的材料包括铝(Al)、金(Au)、铂(Pt)、银(Ag)、铑(Rh)及其合金的单层或多层金属结构，也可由导电率佳的金属，例如镍(Ni)、钛(Ti)、铝(Al)、金(Au)的单层或多层金属结构，外面再包覆一层反射率较高的反射层，用以反射半导体发光叠层外部的光线，反射层的材料包含金属，例如铝(Al)、金(Au)、铂(Pt)、银(Ag)、铑(Rh)及其合金，反射层也可以由布拉格反射镜(DBR)结构形成。
当施以一电流注入第二电极5，经由第二电极延伸部4传导至第一区域201中每一个半导体发光叠层2的两侧，电流再经由第一部分导电层101的传导，同时通过第一区域201中每一个半导体发光叠层2，再经由第一区域201中的第一导电层14以及串联电极61将电流传导至第二部分导电层102，电流通过第二区域202中的半导体发光叠层2后，经由第二区域202中的第一导电层14传导至第一电极延伸部6及第一电极7流出，由于第二电极延伸部4、串联电极61以及第一电极延伸部6具有反射光线的功能，且透明绝缘层12及第一导电层14能够让光线透过，使得每一个半导体发光叠层2的发光层24发出的光不会被阻挡且能够被第二电极延伸部4、串联电极61以及第一电极延伸部6反射出光，以提升出光效率。
第四实施例
图5A与图5B显示根据本发明第四实施例的高亮度发光二极管结构，其中图5A为第四实施例的高亮度发光二极管结构的上视图，图5B显示图5A中AA’虚线的横切面图。第四实施例与第三实施例的差异在于，位于沟槽18的串联电极61位于与第二电极延伸部4之上，与第二电极延伸部4相叠，且串联电极61与第二电极延伸部4相叠后的高度低于相邻半导体发光叠层2的高度。在本实施例中，通过串联电极61与第一导电层14欧姆接触，以及第一导电层14与第二部分导电层102欧姆接触，串联电极61与第二区域202中半导体发光叠层2的第二半导体层26电连接。
第五实施例
图7A到图7E根据本发明第五实施例的高亮度发光二极管结构，其中图7B到图7E显示图7A中BB’虚线的切面图。图7A为第五实施例的高亮度发光二极管结构的上视图，第一电极7及第二电极5分别位于第一半导体层22及第二半导体层26上，第一电极延伸部6及第二电极延伸部4分别电连接第一电极7及第二电极5，延伸至第一半导体层22及第二半导体层26其他的区域，以增加电流散布的面积，其中，第一电极延伸部6及第二电极延伸部4分别为第一反射层62及第二反射层42所覆盖。当将高亮度发光二极结构封装在封装体内部后，第一反射层62及第二反射层42可将在封装体内反射或漫射的光线反射出去，避免被第一电极延伸部6及第二电极延伸部4所吸收。
如图7B所示，位于基板8上方的半导体发光叠层2包含发光层24位于第一半导体层22及第二半导体层26之间，当第一半导体层22为p型半导体，第二半导体层26可为相异电性的n型半导体，反之，当第一半导体层22为n型半导体，第二半导体层26可为相异电性的p型半导体。发光层24可为带中性电性的半导体。施以电流通过半导体发光叠层2时，发光层24会发光。当发光层24以磷化铝铟镓（AlGaInP）为基础的材料时，会发出红、橙、黄光的琥珀色系的光，当以氮化镓（GaN）为基础的材料时，会发出蓝或绿光。第一导电层14形成在第一半导体层22上，第一导电层14包含可让光线通的透明导电层，透明导电层的材料包括但不限定于氧化铟锡(ITO)、氧化铟(InO)、氧化锡(SnO)、氧化镉锡(CTO)、氧化锑锡(ATO)、氧化锌(ZnO)、磷化镓(GaP)或上述材料的组合。第二电极5以及第二电极延伸部(未显示)形成在第二半导体层26上，与第二半导体层26欧姆接触。第一电极7以及第一电极延伸部6形成在第一导电层14上，与第一导电层14欧姆接触。
第一电极7及第二电极5包含但不限于镍(Ni)、钛(Ti)、铝(Al)、金(Au)的单层或多层金属结构。第一电极延伸部6及第二电极延伸部(未显示)包含导电率佳的金属，例如镍(Ni)、钛(Ti)、铝(Al)、金(Au)的单层或多层金属结构。第一电极延伸部6及第二电极延伸部(未显示)的上表面分别为反射层62及第二反射层(未显示)覆盖，用以反射半导体发光叠层外部的光线，第一反射层62及第二反射层(未显示)的反射率高于第一电极7、第二电极5、第一电极延伸部6及第二电极延伸部(未显示)。于一实施例中，第一反射层62及第二反射层(未显示)包含金属材料及布拉格反射镜(DBR)，其中，金属材料包含铝(Al)、金(Au)、铂(Pt)、银(Ag)、铑(Rh)及其合金，布拉格反射镜(DBR)包含的材料则可选自有机材料以及无机材料，其中有机材料包含聚酰亚胺(polyimide)、苯并环丁烯（BCB）,过氟环丁烷（PFCB）、Su8、环氧树脂（Epoxy）、丙烯酸树脂（Acrylic Resin）、环烯烃聚合物（COC）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚对苯二甲酸乙二酯（PET）、聚碳酸酯（PC）、聚醚酰亚胺（Polyetherimide）及氟碳聚合物（Fluorocarbon Polymer），无机材料包含氧化铟锡(ITO)、氧化镁(MgO)、硅胶（Silicone）、玻璃(Glass)、氧化铝(Al2O3)、氧化硅(SiO2)、氧化钛(TiO2)、氮化硅(SiNx)、旋涂玻璃(SOG)。如图7B所示，第一电极7以及第一电极延伸部6于不同制作工艺步骤形成，因此第一电极7的厚度可以大于第一电极延伸部6加上第一反射层62的厚度。
如图7C所示，于另一实施例中，第一电极7与第一电极延伸部6于同一制作工艺步骤完成，接着第一反射层62再覆盖在第一电极延伸部6上，且露出第一电极7的表面以供打线使用，因此，第一反射层62的高度高于第一电极7。
如图7D所示，第一反射层62直接形成在第一导电层14上，用以取代第一电极延伸部6。第二反射层42直接形成在第二半导体层26上，用以取代第二电极延伸部4。接着第一电极7及第二电极5分别形成在第一反射层62及第二反射层42上，分别与第一反射层62及第二反射层42电连接，以供打线使用。第一反射层62及第二反射层42的材料包含金属，例如铝(Al)、金(Au)、铂(Pt)、银(Ag)、铑(Rh)及其合金。
如图7E所示，在半导体发光叠层2上形成一透明绝缘层12，覆盖第一导电层14、第一电极延伸部6及第二电极延伸部(未显示)，露出第一电极7及第二电极5以供打线使用。透明绝缘层12的材料包括但不限定有机材料，例如Su8、苯并环丁烯（BCB）、过氟环丁烷（PFCB）、环氧树脂（Epoxy）、丙烯酸树脂（Acrylic Resin）、环烯烃聚合物（COC）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚对苯二甲酸乙二酯（PET）、聚碳酸酯（PC）、聚醚酰亚胺（Polyetherimide）、氟碳聚合物（Fluorocarbon Polymer），无机材料，例如硅胶（Silicone）、玻璃(Glass)，介电材料，例如氧化铝(Al2O3)、氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiO2)、氧化钛(TiO2)，或上述材料的组合。接着在透明绝缘层12上，相对于第一电极延伸部6及第二电极延伸部4上方的区域，分别形成第一反射层62及第二反射层(未显示)，第一反射层62及第二反射层(未显示)包括布拉格反射镜(DBR)，布拉格反射镜(DBR)的材料可选自有机材料以及无机材料，其中有机材料包含聚酰亚胺(polyimide)、苯并环丁烯（BCB），过氟环丁烷（PFCB）、Su8、环氧树脂（Epoxy）、丙烯酸树脂（Acrylic Resin）、环烯烃聚合物（COC）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚对苯二甲酸乙二酯（PET）、聚碳酸酯（PC）、聚醚酰亚胺（Polyetherimide）及氟碳聚合物（FluorocarbonPolymer），无机材料包含氧化铟锡(ITO)、氧化镁(MgO)、硅胶（Silicone）、玻璃(Glass)、氧化铝(Al2O3)、氧化硅(SiO2)、氧化钛(TiO2)、氮化硅(SiNx)、旋涂玻璃(SOG)。
制作工艺实施例
图6A到图6E根据本发明一实施例的高亮度发光二极管结构的制作工艺方法。如图6A所示，提供一基板8上具有一第二导电层电10，多个半导体发光叠层2位于第二导电层电10上，与第二导电层电10欧姆接触，每一个半导体发光叠层2之间具有一沟槽18。其中，基板8选自绝缘材料，例如硅橡胶、玻璃、石英、陶瓷或氮化铝。第二导电层电10的材料包含但不限于具有反射率较高的金属材料，例如银(Ag)、金(Au)、铝(Al)、铟(In)、锡(Sn)等金属材料及其合金，或具有透明特性的导电材料，例如氧化铟锡(ITO)、氧化铟(InO)、氧化锡(SnO)、氧化镉锡(CTO)、氧化锑锡(ATO)、氧化锌(ZnO)、磷化镓(GaP)或上述材料的组合。每一个半导体发光叠层2具有第一半导体层22、发光层24及第二半导体层26，半导体发光叠层2通过第二半导体层26与第二导电层电10欧姆接触。
如图6B所示，形成一第二电极5位于基板8的第一侧E1，且在第二导电层电10上与第二导电层电10欧姆接触，以及在沟槽18中形成第二电极延伸部4与第二导电层电10欧姆接触，其中第二电极5与第二电极延伸部4电连接。第二电极5包含但不限于镍(Ni)、钛(Ti)、铝(Al)、金(Au)的单层或多层金属结构。第二电极延伸部4包含但不限于导电性佳且反射率高的金属，例如铝(Al)、金(Au)、铂(Pt)、银(Ag)、铑(Rh)及其合金的单层或多层金属结构；第二电极延伸部4也可由导电率佳的金属，例如镍(Ni)、钛(Ti)、铝(Al)、金(Au)的单层或多层金属结构，外面再包覆一层反射率高的材料构成，反射率高的材料包含但不限于金属，例如铂(Pt)、银(Ag)、铑(Rh)及其合金。
如图6C所示，形成一透明绝缘层12覆盖第二导电层电10、多个半导体发光叠层2与第二电极延伸部4，露出半导体发光叠层2的第一表面221。透明绝缘层12的材料包括但不限定有机材料，例如Su8、苯并环丁烯（BCB）、过氟环丁烷（PFCB）、环氧树脂（Epoxy）、丙烯酸树脂（Acrylic Resin）、环烯烃聚合物（COC）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚对苯二甲酸乙二酯（PET）、聚碳酸酯（PC）、聚醚酰亚胺（Polyetherimide）、氟碳聚合物（FluorocarbonPolymer），无机材料，例如硅胶（Silicone）、玻璃(Glass)，介电材料，例如氧化铝(Al2O3)、氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiO2)、氧化钛(TiO2)，或上述材料的组合。
如图6D所示，在透明绝缘层12上形成一第一导电层14，第一导电层14与每一个半导体发光叠层2的第一表面221欧姆接触。第一导电层14包含可让光通过的透明导电层，透明导电层的材料包含但不限定于氧化铟锡(ITO)、氧化铟(InO)、氧化锡(SnO)、氧化镉锡(CTO)、氧化锑锡(ATO)、氧化锌(ZnO)、磷化镓(GaP)或上述材料的组合。
如图6E所示，形成一第一电极7与第一电极延伸部6在第一导电层14上且与第一导电层14欧姆接触，其中第一电极7与第一电极延伸部6电性相连，第一电极7位于基板8上的第二侧E2，第一电极延伸部6位于沟槽18中。第一电极7包含但不限于镍(Ni)、钛(Ti)、铝(Al)、金(Au)的单层或多层金属结构，第一电极延伸部6包含但不限于导电性佳且反射率高的金属，例如铝(Al)、金(Au)、铂(Pt)、银(Ag)、铑(Rh)及其合金的单层或多层金属结构；第二电极延伸部4也可由导电率佳的金属，例如镍(Ni)、钛(Ti)、铝(Al)、金(Au)的单层或多层金属结构，外面再包覆一层反射率高的材料构成，反射率高的材料包含但不限于金属，例如铂(Pt)、银(Ag)、铑(Rh)及其合金。

Claims (12)

1.一发光二极管结构，包含：
基板；
多个半导体发光叠层，位于该基板上，其中该半导体发光叠层包含第一半导体层，第二半导体层与该第一半导体层电性相异，及一发光层介于该第一半导体层及该第二半导体层之间；
第一电极，位于该基板上，与该半导体发光叠层分离，且与该第一半导体层电性相连；
第二电极，位于该基板上，与该半导体发光叠层分离，且与该第二半导体层电性相连；及
第一导电层，电连接该第一电极与该第一半导体层，
其中，该第一电极与该第二电极的高度不超过该半导体发光叠层的高度，且该第一导电层的材料包含透明导电材料，
其中，该第一电极包含第一电极延伸部，位于该多个半导体发光叠层之间的一沟槽中，且该第一电极位于该第一导电层之上。
2.如权利要求1所述的发光二极管结构，其中该第一电极延伸部的高度低于该半导体发光叠层且位于该第一导电层之上。
3.如权利要求1所述的发光二极管结构，还包含第二导电层，电连接该第二电极与该第二半导体层。
4.如权利要求1所述的发光二极管结构，其中该第一电极及/或该第二电极具有一反射层。
5.如权利要求4所述的发光二极管结构，其中该反射层的反射率大于该第一电极及/或该第二电极。
6.如权利要求4所述的发光二极管结构，其中该反射层包含一布拉格反射镜(DBR)结构。
7.如权利要求1所述的发光二极管结构，其中该第一电极与该第二电极不重叠。
8.如权利要求1所述的发光二极管结构，其中该第一电极与该第二电极至少部分重叠。
9.如权利要求1所述的发光二极管结构，其中该多个半导体发光叠层通过该第一电极与该第二电极形成串联、并联或串并联结构。
10.如权利要求3所述的发光二极管结构，其中该第二电极包含一第二电极延伸部与该第二导电层欧姆接触，该第二电极延伸部包含金属。
11.如权利要求1所述的发光二极管结构，其中该第二电极包含第二电极延伸部，位于该沟槽中。
12.如权利要求1所述的发光二极管结构，其中该半导体发光叠层包含一第一表面相对于该基板，该第一表面与该第一导电层欧姆接触。
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