CN104037299A - 半导体发光元件及其制造方法 - Google Patents

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小幡进
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Abstract

根据一实施例，半导体发光元件包括在第一方向延伸的第一导电柱、在第一方向延伸的第二导电柱、设置在第一导电柱上的第一导电类型的第一半导体层、设置在第一半导体层上的发光层、设置在发光层上和第二导电柱上的第二导电类型的第二半导体层、覆盖第一导电柱的侧表面和第二导电柱的侧表面的密封单元、以及设置在第二半导体层上并具有透光性的透光层。透光层的上表面部分的硬度高于上表面部分与第二半导体层之间的下部的硬度。

Description

半导体发光元件及其制造方法
相关申请的交叉引用
本申请基于并要求于2013年3月6日提交的日本专利申请NO.2013-044547的优先权的权益，在此通过参考引入其全部内容。
技术领域
本文描述的实施例通常涉及一种半导体发光元件以及一种用于制造半导体发光元件的方法。
背景技术
半导体发光元件被安装在各种安装构件上以形成发光设备、显示装置等。在安装中的高生产率对半导体发光元件来说是重要的。
发明内容
本发明的实施例提供了一种半导体发光元件以及一种用于制造半导体发光元件的方法，其能够实现高的生产率。
根据一个实施例，半导体发光元件包括在第一方向延伸的第一导电柱、被设置为在与所述第一方向交叉的第二方向上与所述第一导电柱分离开并在所述第一方向延伸的第二导电柱、设置在第一导电柱上的第一导电类型的第一半导体层、设置在第一半导体层上的发光层、设置在发光层上和第二导电柱上的第二导电类型的第二半导体层、覆盖第一导电柱的侧表面和第二导电柱的侧表面的密封单元、以及设置在第二半导体层上并具有透光性的透光层。透光层的上表面部分的硬度高于上表面部分与第二半导体层之间的下部的硬度。
根据另一实施例，用于制造半导体发光元件的方法包括：在衬底上顺序地形成第一半导体膜、发光膜和第二半导体膜；去除部分发光膜以及部分第二半导体膜以暴露部分第一半导体膜；在保留第二半导体膜的部分上形成第一电极并且在所暴露的第一半导体膜上形成第二电极；在第一电极上形成第一导电柱；在第二电极上形成第二导电柱；形成覆盖第一导电柱的侧表面和第二导电柱的侧表面的密封单元；去除衬底；以及在通过去除衬底而暴露的第一半导体膜的表面上形成具有透光性的透光层。透光层的表面部分的硬度高于表面部分与第一半导体膜之间的部分的硬度。
根据上述构造，能够实现高的生产率。
附图说明
图1是示出根据第一实施例的半导体发光元件的示意性截面图；
图2A至图2E是示出用于制造根据第一实施例的半导体发光元件的方法的工艺顺序的示意性截面图；
图3A和图3B是示出用于制造根据第一实施例的半导体发光元件的方法的工艺顺序的示意性截面图；
图4是示出根据第一实施例的另一半导体发光元件的示意性截面图；
图5A至图5D是示出用于制造根据第一实施例的半导体发光元件的方法的工艺顺序的示意性截面图；
图6A至图6F是示出用于制造根据第一实施例的半导体发光元件的方法的工艺顺序的示意性截面图；以及
图7A至图7C是示出用于制造根据第一实施例的半导体发光元件的方法的工艺顺序的示意性截面图。
具体实施方式
在下文中，根据附图描述该实施例。
附图是示意性的或构思性的，并且厚度部分和宽度部分之间的关系、各部分之中的大小的比例等不必和其实际数值相同。此外，即使对于同一部分，在各附图之中可以将大小和比例图解为不同的。
在本申请的说明书和附图中，采用相同的附图标记来表示与关于上述附图中所描述的部件相类似的部件，并酌情省略详细描述。
第一实施例
图1是示出根据第一实施例的半导体发光元件的示意性截面图。如图1所示，根据该实施例的半导体发光元件110包括第一导电柱41、第二导电柱42、第一电极51、第二电极52、层叠体90、密封单元85、以及透光层70。层叠体90包括第一半导体层10、第二半导体层20以及发光层30。
第一电极51、第一半导体层10、发光层30以及第二半导体层20以此顺序层叠在第一导电柱41上。第二半导体层20还设置于在第二导电柱42上设置的第二电极52上。
在本申请的说明书中，“设置在…上”的状态不仅包括直接接触而设置的状态而且还包括经由另一层而设置的状态。
从第一半导体层10朝向第二半导体层20的方向被定义为层叠方向(Z轴方向)。正交于Z轴方向的一个方向被定义为X轴方向。正交于Z轴方向和X轴方向的方向被定义为Y轴方向。
第一导电柱41和第二导电柱42在层叠方向(第一方向)上延伸。第二导电柱42在与第一方向交叉的方向上，即，不平行于第一方向的方向(第二方向)与第一导电柱41分离开。在该示例中，第一方向是Z轴方向，而第二方向是X轴方向。
在第一导电柱41上设置第一电极51。第一电极51电连接至第一导电柱41。
在第二导电柱42上设置第二电极52。第二电极52电连接至第二导电柱42。
在第一电极51上设置第一半导体层10。在第一半导体层10上设置发光层30。在发光层30上和第二电极52上设置第二半导体层20。
第一半导体层10为第一导电类型，而第二半导体层20为第二导电类型。例如，第一导电类型为p型，而第二导电类型为n型。第一导电类型可以是n型，而第二导电类型可以是p型。在下面的示例中，第一导电类型为p型，而第二导电类型为n型。
第一半导体层10具有第一侧表面10s。第二半导体层20具有第二侧表面20s。发光层30具有第三侧表面30s。第一导电柱41具有第四侧表面41s。第二导电柱42具有第五侧表面42s。这些侧表面与X-Y平面交叉。即，它们不平行于X-Y平面。
密封单元85至少覆盖第四侧表面41s和第五侧表面42s。在该示例中，密封单元85还设置在第一侧表面10s、第二侧表面20s以及第三侧表面30s上。
在第二半导体层20上设置透光层70。透光层70具有透光性。透光层70具有第一主表面70a和第二主表面70b。第一主表面70a是与第二半导体层20相对的表面。第二主表面70b是与第一主表面70a相反一侧的表面。第一主表面70a是下表面，而第二主表面70b是上表面。
在本申请的说明书中，“相对”的状态不仅包括直接面对的状态而且还包括经由另一部件而面对的状态。
在该示例中，半导体发光元件110还包括中间层87。中间层87设置在第二半导体层20与透光层70之间。例如，能透光的中间层87增强了层叠体90(第二半导体层20)与透光层70之间的粘附力。
通过在第一导电柱41与第二导电柱42之间施加电压，来将电流经由第一电极51、第一半导体层10、第二电极52、和第二半导体层20供应至发光层30。例如，从第一电极51将载流子(例如空穴)注入到第一半导体层10中。例如，从第二电极52将载流子(例如电子)注入到第二半导体层20中。由此，光从发光层30发射出。光主要从第二半导体层20的上表面经由具有透光性的透光层70(以及中间层87)向半导体发光元件110的外部发射。透光层70的第二主表面70b形成发光面。例如，从发光层30发射的发射光的波长(峰值波长)不小于370nm且不大于700nm。
透光层70包括第一部分71和第二部分72。第一部分71临近第二半导体层20设置。第二部分72设置在第一部分71上。例如，第二部分72包括至少部分的第二主表面70b。第二部分72是透光层70的上表面部分。第一部分71是透光层70的下部。第一部分71设置在第二部分72与第二半导体层20之间。
在该实施例中，第二部分72比第一部分71硬。第二部分72的硬度高于第一部分71的硬度。例如，第二部分72的材料和处理条件中的至少一个不同于第一部分71。例如，在透光层70包含颗粒(例如填料、滑石粉等)的情况下，在第二部分72中的颗粒的浓度高于在第一部分71中的颗粒的浓度。
例如，透光层70保护发光单元(例如，第二半导体层20)。正如稍后所描述的，透光层70可以具有转换从发光层30发射的光的波长的功能。
例如，将具有透光性的树脂材料用于透光层70。将柔性材料至少用于透光层70的与第二半导体层20相对的第一部分71。由此，例如，即使当压力在制造过程中或在使用期间被施加至元件时，也能够抑制损伤。此外，能够增强至第二半导体层20(或中间层87)的粘附力。
在根据该实施例的半导体发光元件110中，通过晶体生长形成有半导体层的衬底在晶体生长之后将被去除。例如，通过透光层70和密封层85保持半导体层。即，半导体发光元件110是薄膜发光元件。因为已经去除了衬底，所以半导体发光元件110在重量上比衬底未去除时要轻。
通过本申请发明人的研究显示，在这样一个轻的薄膜发光元件中，发光元件在安装过程中不太容易与安装工具分离，并且这可能会导致生产率降低。当使用如上所述的柔性材料作为透光层70时，透光层70很可能会变形。当透光层70很可能会变形时，对工具等的粘附力很高。透光层70的表面的粘着性很高。已发现在这种情况下，当元件在重量上很轻时这个问题特别严重。
例如，透光层70的第二主表面70b是将与用于容纳半导体元件、电子部件等的压纹带的覆盖带相接触的表面。例如，第二主表面70b是将与用于安装半导体发光元件110的安装装置的管嘴(nozzle)相接触的表面。因此，在半导体发光元件110的安装过程中，各种构件和工具会与包括第二主表面70b的第二部分72(上部)相接触。如果第二主表面70b的硬度是低的，第二主表面70b的粘着性则是高的。如果透光层70的第二主表面70b的粘着性是高的，透光层70则可能被粘附至覆盖带，并且很可能会发生至安装装置的有缺陷的供应。此外，例如，当半导体发光元件110的透光层70侧在安装过程中被安装装置的管嘴吸住并且被传送至指定位置时，即使在管嘴的吸力暂停时半导体发光元件110可能仍然被管嘴吸住，并可能发生有缺陷地释放。
这种降低生产率的问题在薄膜发光元件中是特别严重的。
该实施例解决了上述新发现的问题。
在该实施例中，选择性地将透光层70的上表面部分制作得很硬。即，包括透光层70的第二主表面70b的第二部分72的硬度被制作得高于第一部分72的硬度。由此，降低了透光层70的表面的粘着性，并能够抑制在至覆盖带的附着和安装中的有缺陷地释放。因此，能够提高在安装中的生产率。
在该实施例中，透光层70具有硬度低于第二部分72的第一部分71。由此，即使在将压力施加至元件时，也能够抑制损伤，并获得高的粘附力。即，能够提高在安装中的生产率同时获得高的可靠性。
因此，在根据该实施例的半导体发光元件110中，能够提高在安装中的生产率同时获得高的可靠性和保持实用性。
第二部分72的硬度高于第一部分71的硬度。第二部分72的拉伸弹性模量高于第一部分71的拉伸弹性模量。
在该实施例中，例如，第一半导体层10包含氮化物半导体。例如，第一半导体层10包括第一p侧层。例如，第一p侧层是p型覆层。例如，第一半导体层10的厚度(沿Z轴方向的长度)不小于5nm且不大于300nm。例如，第一半导体层10的厚度为100nm。
第二半导体层20具有第三主表面20a和第四主表面20b。第三主表面20a是与发光层30相对的表面。第四主表面20b位于第三主表面20a的相反侧。
第二半导体层20包括第一半导体部分20p和第二半导体部分20q。当投影到垂直于层叠方向的平面(X-Y平面)上时，第一半导体部分20p与第一半导体层10重叠。当投影到X-Y平面上时，第二半导体部分20q不与第一半导体层10重叠。当投影到X-Y平面上时，第一半导体部分20p和第二半导体部分20q是并列的。
例如，第二半导体层20包含氮化物半导体。例如，第二半导体层20包括第一n侧层。例如，第一n侧层是n型覆层。例如，第二半导体层20的厚度(沿Z轴方向的长度)不小于1μm且不大于10μm。例如，第二半导体层20的厚度为5μm。
在半导体发光元件110中，第二半导体层20的第四主表面20b形成光提取面。例如，可以通过湿法蚀刻处理、干法蚀刻处理等在第四主表面20b上执行霜冻处理，从而在第四主表面20b上形成微小凹凸。由此，例如抑制了从发光层30发射的光在第四主表面20b处的全反射，并改善了半导体发光元件110的光提取效率。
将发光层30设置在第二半导体层20的第一半导体部分20p和第一半导体层10之间。例如，发光层30的厚度不小于5nm且不大于100nm。例如，发光层30的厚度为10nm。
例如，发光层30具有单一量子阱(SQW)构造或多个量子阱(MQW)构造。
具有单一量子阱构造的发光层30包括两个势垒层和设置在势垒层之间的阱层。例如，具有多个量子阱构造的发光层30包括三个或更多势垒层以及每个设置在势垒层之间的阱层。例如，多个势垒层和多个阱层沿着Z轴方向交替层叠。
例如，发光层30包含氮化物半导体。例如，将Inx1Ga1-x1N(0≤x1＜1)用作势垒层。例如，将Inx2Ga1-x2N(0＜x2≤1，x1＜x2)用作阱层。在势垒层中包含In的情况下，将在势垒层中In的组成比设定为低于在阱层中In的组成比。可替换地，势垒层基本上不包含In。在势垒层中的带隙能量大于在阱层中的带隙能量。
第一导电柱41电连接至第一半导体层10。在该示例中，第一导电柱41经由第一电极51和反射层15(稍后描述)电连接至第一半导体层10。部分的第一导电柱41可以用作第一电极51。第一导电柱41在相对于第一电极51一侧的相反侧具有第一端部41a。
第二导电柱42电连接至第二半导体层20。部分的第二导电柱42可以用作第二电极52。第二导电柱42在相对于第二电极52一侧的相反侧具有第二端部42a。第一导电柱41的第一端部41a和第二导电柱42的第二端部42a未使用密封单元85覆盖。
将具有导电性的材料用于第一导电柱41和第二导电柱42。例如，将诸如铜的金属材料用于第一导电柱41和第二导电柱42。可以设置多个第一导电柱41。可以设置多个第二导电柱42。例如，第一导电柱41和第二导电柱42为圆柱形(包括扁圆柱形)或多角柱形。第一导电柱41和第二导电柱42沿着层叠方向(高度)的长度是任意的。例如，将第二半导体层20的第四主表面20b与第一端部41a之间的沿着层叠方向的距离设定为等于第四主表面20b与第二端部42a之间的沿着层叠方向的距离。
将第一电极51设置在第一半导体层10和第一导电柱41之间。将第二电极52设置在第二半导体层20和第二导电柱42之间。例如，将第二电极52设置在第二半导体层20的第三主表面20a侧。例如，将第二电极52设置为相对于第二半导体层20的第二半导体部分20q。
将具有导电性的材料用于第一电极51和第二电极52。例如，将诸如Ni/Au的金属材料用于第一电极51和第二电极52。
例如，还可以在第一导电柱41和第一电极51之间以及第二导电柱42和第二电极52之间设置导电层(未示出)。例如，将诸如铜的金属材料用于导电层。
例如，密封单元85保持层叠体90(第一半导体层10、第二半导体层20和发光层30)、第一导电柱41、以及第二导电柱42。例如，密封单元85保护层叠体90、第一导电柱41和第二导电柱42。密封单元85是绝缘的。例如，将绝缘树脂用于密封单元85。例如，将环氧树脂用于密封单元85。例如，密封单元85包含石英填料、氧化铝填料等。由此，通过了密封单元85的导热性，并且能够增强散热性能。
例如，透光层70的折射率不小于1.0且不大于2.0。优选于将透光层70的折射率在上文所提及的范围内设定得尽可能的小。通过使透光层70的折射率接近于空气的折射率而提高光提取效率。例如，透光层70的折射率为1.5。
透光层70的第一部分71与第二部分72之间的折射率可以是不同的。例如，将形成发光面的第二部分72的折射率制备得较低。例如，第二部分72的折射率低于第一部分71的折射率。通过将形成发光面的部分的折射率设定得很低来提高光提取效率。
例如，将具有透光性的树脂层用作透光层70。例如，树脂层包含硅酮树脂。例如，树脂层包含甲基苯基硅酮(methyl phenyl silicone)。在从发光层30发射的光的亮度很低并且由于蓝光而存在少量衰减的情况下，可以使用环氧树脂、环氧树脂和硅酮树脂的混合树脂、聚氨酯树脂等。
透光层70可以是一层，或者透光层70可以包括多层。
例如，透光层70的厚度不小于10μm且不大于300μm。例如，透光层70的厚度为120μm。
在该示例中，半导体发光元件110还包括反射层15、第一端子61、第二端子62以及绝缘层80。
例如，将反射层15设置在第一电极51与第一半导体层10之间。反射层15反射从发光层30发射的光。例如，反射层15对于从发光层30发射的光的反射率高于密封单元85对于从发光层30发射的光的反射率。由此，例如，能够提高半导体发光元件110的发光效率。例如，将诸如Ag和Al的金属材料或者将包含它们的金属层叠膜用作反射层15。例如，反射层15的厚度不小于0.2μm且不大于0.4μm。例如，反射层15的厚度为0.3μm。
将第一端子61设置在第一导电柱41的第一端部41a侧。将第一导电柱41设置在第一端子61上。第一端子61电连接至第一导电柱41。例如，第一端子61与第一导电柱41的第一端部41a相接触，并且电连续性地连接至第一导电柱41。
在第二导电柱42侧的第二端部42a上设置第二端子62。在第二端子62上设置第二导电柱42。第二端子62在上文所述的第二方向上与第一端子61分离开。第二端子62电连接至第二导电柱42。例如，第二端子62与第二导电柱42的第二端部42a相接触，且电连续性地连接至第二导电柱42。
例如，将第一端子61和第二端子62用于半导体发光元件110与外部器件之间的电连接。在该示例中，第一端子61为p侧阳极，而第二端子62为n侧阴极。当使用半导体发光元件110时，在第一端子61与第二端子62之间施加电压，以使第一端子61为正且第二端子62为负。由此，将正向电压施加至层叠体90，并从发光层30发射光。
例如，将具有导电性的材料(例如金属材料)用于第一端子61和第二端子62。例如，第一端子61和第二端子62可以具有使用一种材料的单层结构，或者可以具有使用多种材料的层叠结构。
例如，将部分绝缘层80设置在部分第一半导体层10与部分密封单元85之间、部分发光层30与部分密封单元85之间、以及部分第二半导体层20与部分密封单元85之间。例如，绝缘层80覆盖第一侧表面10s(第一半导体层10)、第二侧表面20s(第二半导体层20)、以及第三侧表面30s(发光层30)。
例如，还将部分绝缘层80设置在部分第一半导体层10与部分第二导电柱42之间的一部分中、部分发光层30与第二导电柱42之间、以及第二半导体层20与第二导电柱42之间的一部分中。在半导体发光元件110包括反射层15的情况下，还将部分绝缘层80设置在部分反射层15与部分密封单元85之间、部分反射层15与部分第一导电柱41之间、以及部分反射层15与部分第二导电柱42之间。
第一半导体层10和第二导电柱52通过绝缘层80电绝缘。例如，通过绝缘层80增强第一半导体层10、第二半导体层20、发光层30、以及反射层15与密封单元85之间的绝缘。通过设置绝缘层80，从而保护第一半导体层10、第二半导体层20以及发光层30远离包含在密封单元85中的杂质等。
对于绝缘层80，例如，使用诸如SiO2、SiN、磷硅酸盐玻璃(PSG)和硼磷硅酸盐玻璃(BPSG)的无机材料。对于绝缘层80，例如，还可以使用诸如聚酰亚胺和苯并环丁烯的有机材料。使用的有机材料可具有光敏性。可以使用无机膜和有机膜的层叠体。
例如，绝缘层80的厚度不小于100nm且不大于1000nm。例如，绝缘层80的厚度为大约400nm。例如，使用CVD、气相沉积、溅射等形成绝缘层80。还可以使用涂敷法。
将透光材料用于中间层87。例如，将诸如氧化硅和氮化硅的无机材料以及诸如硅酮树脂的有机材料用于中间层87。例如，中间层87的厚度不小于0.1μm且不大于10μm。
例如，可以将中间层87的折射率设定为高于透光层70的折射率。由此，能够增强半导体发光元件110的光提取效率。
例如，当投影到垂直于层叠方向的平面(X-Y平面)上时，半导体发光元件110的外部形状为矩形。例如，半导体发光元件110的一侧平行于X轴方向。例如，半导体发光元件110的另一侧表面平行于Y轴方向。当投影到X-Y平面上时，半导体发光元件110的沿X轴方向的一侧的长度(宽度)例如为不小于100μm并且不大于1000μm，且例如为600μm。当投影到X-Y平面上时，半导体发光元件110的沿Y轴方向的一侧的长度(宽度)例如为不小于100μm并且不大于1000μm，且例如为600μm。
从第一导电柱41朝向第二导电柱42的第二方向可以不平行于X轴方向。第二方向可以不平行于Y轴方向。第二方向可以与(即，可以不平行于)半导体发光元件110的一侧交叉。
现在将描述半导体发光元件110的制造方法。
图2A至图2E是示出了用于制造根据第一实施例的半导体发光元件的方法的工艺顺序的示意性截面图。
图3A和图3B是示出了用于制造根据第一实施例的半导体发光元件的方法的工艺顺序的示意性截面图。
如图2A所示，将形成层叠体90的层叠体膜90f形成在生长衬底5的表面5a上。例如，将诸如半导体衬底的衬底用作生长衬底5。例如，将硅(Si)衬底用作生长衬底5。生长衬底5可以是蓝宝石。例如，将金属有机化学气相沉积(MOCVD)法用于形成层叠体膜90f。
在层叠体膜90f的形成中，通过晶体生长(外延生长)，将第一半导体膜21f、发光膜30f以及第二半导体膜12f以此顺序形成在生长衬底5上。第一半导体膜21f形成第二半导体层20。发光膜30f形成发光层30。第二半导体膜12f形成第一半导体层10。
可以将缓冲层(未示出)设置在生长衬底5与第一半导体膜21f之间。例如，通过缓冲层增强层叠体90(第二半导体层20)的结晶化。例如，通过缓冲层释放应力。
例如，通过光刻处理和蚀刻处理从第二半导体膜12f一侧去除部分第二半导体膜12f和部分发光膜30f，并且暴露出部分第一半导体膜21f。此时，可以去除部分第一半导体膜21f。由此，在第一半导体膜21f中形成凹部20d。形成凹部20d的暴露部分形成了第二半导体部分20q。其它部分形成了第一半导体部分20p。由此，形成包括第一半导体层10、第二半导体层20和发光层30的层叠体90。
如图2A所示，在该示例中，在生长衬底5的表面5a上形成多个层叠体90。
如图2B所示，通过成膜处理、光刻处理和蚀刻处理，在多个层叠体90中的每一个的第一半导体层10上形成反射层15。
将电极膜50f成膜在多个反射层15上和多个第二半导体部分20q上。例如，电极膜50f形成了第一电极51和第二电极52。例如，同时形成第一电极51和第二电极52。也可以分别形成第一电极51和第二电极52。在这种情况下，将形成第一电极51的第一电极膜51f成膜在反射层15上，并且将形成第二电极52的第二电极膜52f成膜在第二半导体层20的第二半导体部分20q上。
通过光刻处理和蚀刻处理来处理电极膜50f。由此，在多个反射层15的每一个上形成第一电极51。在多个第二半导体层20中的每一个的第二半导体部分20q上形成第二电极52。
将形成绝缘层80的绝缘膜80f形成在多个层叠体90的每一个上和每一个反射层15上。在所形成的绝缘膜80f上执行光刻处理和蚀刻处理以形成第一开口81和第二开口82。由此，形成绝缘层80。在第一开口81处暴露第一电极51。在第二开口82处暴露第二电极52。
如图2C所示，将形成密封单元85的密封膜85f形成在第一半导体层10的未形成第一电极51的区域上以及第二半导体层20的未形成第二电极52的区域上。例如，将密封膜85f形成在多个层叠体90上的每一个绝缘层80上以及生长衬底5上。例如，密封膜85f为树脂膜。
在密封膜85f中形成第一通孔85a和第二通孔85b。第一通孔85a通向第一电极51。第二通孔85b通向第二电极52。
如图2D所示，形成导电膜40f以填充第一通孔85a和第二通孔85b。导电膜40f形成第一导电柱41和第二导电柱42。在该情况下，同时形成第一导电柱41和第二导电柱42。还可能分别形成形成了第一导电柱41的第一导电膜41f和形成了第二导电柱42的第二导电膜42f。
通过研磨等将导电膜40f(第一导电膜41f和第二导电膜42f)平坦化，以形成第一导电柱41和第二导电柱42。研磨面形成了第一端部41a和第二端部42a。
在该示例中，在形成密封膜85f(密封单元85)之后形成导电膜40f(第一导电柱41和第二导电柱42)。在该实施例中，还可以在形成导电膜40f(第一导电膜41f和第二导电膜42f)之后形成密封膜85f(密封单元85)。
例如，使用成膜处理、光刻处理、以及蚀刻处理，将第一端子61形成在第一导电柱41的第一端部41a上，并且将第二端子62形成在第二导电柱42的第二端部42a上。可以同时形成或者可以分别形成第一端子61和第二端子62。
如图2E所示，例如，通过蚀刻法去除生长衬底5。在生长衬底5例如为蓝宝石的情况下，可以通过激光剥离法等方法来去除生长衬底5。
在该示例中，将形成中间层87的中间膜87f进一步形成在第二半导体层20上和通过去除生长衬底5而暴露的密封膜85f上。
如图3A所示，将形成透光层70的透光膜70f形成在中间膜87f乞例如，透光膜70f为具有透光性的树脂膜。
例如，将液体透明树脂涂覆在中间膜87f上，并且通过诸如丝网印刷法、铸封、模塑和压缩模塑的方法进行成形处理，并且通过加热固化以形成透光膜70f。
透光膜70f包括形成第二部分72的上部70u和形成第一部分71的下部70d。透光膜70f被形成为使得上部70u比下部70d硬。例如，上部70u与下部70d之间的形成条件可以不同。例如，上部70u与下部70d之间所采用的材料(组分等)可以不同。
例如，透光膜70f可以是一个膜，或者透光膜70f可以包括多个膜(层叠膜)。在透光膜70f包括多个膜的情况下，各膜之间的边界可以观察到或者无法观察到。
如图3B所示，在层叠体90之间切割透光膜70f、中间膜87f以及密封膜85f。例如，沿着切割线DL切割透光膜70f、中间膜87f以及密封膜85f。由此，将多个半导体发光元件110彼此分离。即，形成了密封单元85、中间层87和透光层70，并且形成了半导体发光元件110。在半导体发光元件110中，在上表面(第二主表面70b)处的粘着性很低。由此，例如，增加了当半导体发光元件110安装在另一个安装构件上时的生产率。
图4是示出了根据第一实施例的另一个半导体发光元件的示意性截面图。
在图4所示的半导体发光元件111中，除透光层70之外的结构均与半导体发光元件110的结构相同。接下来，针对半导体发光元件111，来描述透光层70。
在半导体发光元件111中，透光层70包括树脂单元76和多个颗粒77。例如，树脂单元76包含透光树脂。
对于树脂单元76，例如，使用硅酮树脂(例如、甲基苯基硅酮)、环氧树脂、环氧树脂和硅酮树脂的混合树脂、聚氨酯树脂等。
例如，多个颗粒77分散在树脂单元76中。例如，通过热固化多个颗粒77分散于其中的液体树脂来形成透光层70。例如，多个颗粒77的平均颗粒大小不小于1μm并且不大于50μm。
例如，使用填料作为颗粒77。例如，可以使用无机材料的填料来作为填料。例如，可以将SiO2、TiO2等用于颗粒77。
例如，颗粒77可以包括荧光颗粒。对于颗粒77，例如，使用将铈作为活化剂引入铝酸钇的YAG:Ce。对于颗粒77，例如，还可以使用将铕作为活化剂引入硅酸锶钡的(Sr，Ba)2SiO4、Cap(Si，Al)12。
例如，在将荧光颗粒用作颗粒77的情况下，透光层70起到了转换从发光层30发射的光的峰值波长的波长转换层的作用。例如，透光层70吸收从发光层30发射的第一光L1(发射光)的至少一部分并且发射出第二光L2。第二光L2的峰值波长不同于第一光L1的峰值波长。第二光L2可以包括多个峰值波长不同于第一光L1的峰值波长的多个光。例如，从发光层30发射的第一光L1为蓝光。例如，多个颗粒77是将第一光L1(蓝光)转换为第二光L2(黄光)的荧光颗粒。例如，进行设计以使得第一光L1和第二光L2的合成光实质上为白光。
例如，在透光层70中，透光层70的第一部分71与第二部分72之间的颗粒77的浓度是不同的，以使得第二部分72的硬度高于第一部分71的硬度。例如，在第二部分72中的颗粒77的浓度高于在第一部分71中的颗粒77的浓度。例如，包含在第二部分72中的颗粒77与包含在第一部分71中的颗粒77之间的材料和颗粒大小中的至少一种可以是不同的。同样在这个时候，将第二部分72的硬度制备得高于第一部分71的硬度。第二部分72的硬度高于第一部分71的硬度，从而提高了生产率。
例如，提供的浓度分布为在透光层70中的颗粒77的浓度沿着从第一主表面70a朝向第二主表面70b的方向而增加，以使得第二部分72的硬度高于第一部分71的硬度。
例如，当在透光层70中的颗粒77的浓度均匀时，在从半导体发光元件发射的光中可能会发生色移。即，在从发光层30发射的第一光L1中，当第一光L1的行进方向与层叠方向(Z轴方向)之间的角度很大时，与当角度很小时相比，在透光层70中的光程长度长。因此，在越大角度的光中，第二光L2的强度与第一光L1的强度的比率越高。由此，随着角度变得越大，黄颜色的程度变得越高。例如，这种光感觉像黄色环。
相反，在该实施例中，例如，提供的浓度分布为在透光层70中的颗粒77的浓度沿着从第一主表面70a朝向第二主表面70b的方向而增加。由此，当光的行进方向与Z轴方向之间的角度很大时，在光程中的颗粒77的浓度能够制备得很低。即，光程长度的改变随着角度通过浓度分布而修正。由此，在半导体发光元件111中抑制了色移的发生。
此外，由于具有作为荧光颗粒的颗粒77的高浓度的部分被设置在远离发光层30(其为热产生源)的位置处，因此来自发光层30的热不太可能传输到颗粒77。由此，在颗粒77中抑制了由于热淬火而引起的发光效率的降低。
图5A至图5D是示出了用于制造根据第一实施例的半导体发光元件的方法的工艺顺序的示意性截面图。
附图示出了用于形成半导体发光元件111的透光层70的方法。例如，在下面描述的制造方法中，除了形成透光层70之外的工艺均可以使用根据图2A至图2E所描述的方法。
如图5A所示，在支撑体6上形成透光材料层70s。透光材料层70s包含多个颗粒77。例如，将多个颗粒77分散于其中的液体透光树脂涂敷至支撑体6上以形成涂覆膜(透光材料层70s)。例如，使用热固性树脂作为透光树脂。例如，将诸如丝网印刷法、铸封、模塑和压缩模塑的方法用于形成透光材料层70s。透光材料层70s具有第一表面70sa和第二表面70sb。第一表面70sa相对于支撑体6。第二表面70sb是与第一表面70sa相反一侧的表面。
如图5B所示，在保持液态的透光材料层70s中，使多个颗粒77的一部分下沉至支撑体6侧(第一表面70sa侧)。可在形成透光材料层70s的材料层(液体层)形成在支撑体6上之后，保持条件。由此，例如，在透光材料层70s中沿着从第一表面70sa朝向第二表面70sb的方向，在颗粒77中提供一浓度分布。由此，在透光材料层70s中形成以第一浓度包含颗粒77的低浓度部分70d1和以高于第一浓度的第二浓度包含颗粒77的高浓度部分70d2。在该示例中，在支撑体6与第一浓度部分70d1之间形成第二浓度部分70d2。
加热透光材料层70s以将包含在透光材料层70s中的树脂预固化(第一固化)。在多个颗粒77的浓度分布被基本保持的条件下执行预固化。
如图5C所示，在该示例中，从支撑体6剥离透光材料层70s。
如图5D所示，在第二半导体层20上层叠透光材料层70s。在该示例中，在中间膜87f上层叠透光材料层70s。此时，进行层叠，以使透光材料层70s的第二表面70sb相对于第二半导体层20(中间膜87f)。执行加热以固化包含在透光材料层70s中的树脂(第二固化)。例如，在第二固化中的温度高于在第一固化中的温度。例如，通过第二固化，透光材料层70s和第二半导体层20(中间膜87f)结合在一起。透光材料层70s(涂覆膜)形成透光膜70f。
通过这样的工艺，将多个半导体发光元件111形成为在与层叠方向相垂直的方向上对齐。
在该示例中，在从支撑体6上剥离透光材料层70s之后，将透光材料层70s层叠在第二半导体层20上。该实施例不限于此，例如，并且还可以在透光材料层70s和第二半导体层20层叠之后剥离支撑体6。在支撑体6是透光的，并且支撑体6的硬度高于透光材料层70s的硬度的情况下，可以不剥离支撑体6。在这种情况下，支撑体6形成了透光层70的上部(第二部分72)。
例如，沿切割线DL切割透光膜70f、中间膜87f和密封膜85f。由此，透光膜70f形成透光层70，中间膜87f形成中间层87以及密封膜85f形成密封单元85。于是，形成了多个半导体发光元件111。例如，能够提高在半导体发光元件111的安装中的生产率。
图6A至图6F是示出了用于制造根据第一实施例的半导体发光元件的方法的工艺顺序的示意性截面图。
附图示出了用于制造半导体发光元件112的透光层70的方法。例如，在下面描述的制造方法中，除了形成透光层70之外的工艺均可以使用根据图2A至图2E所描述的方法。
如图6A至6C所示，形成了第一透光材料层71s、第二透光材料层72s以及第三透光材料层73s。例如，使用将多个颗粒77分散在第一透光树脂中的第一溶液以形成第一透光材料层71s。例如，使用将多个颗粒77分散在第二透光树脂中的第二溶液以形成第二透光材料层72s。例如，使用将多个颗粒77分散在第三透光树脂中的第三溶液以形成第三透光材料层73s。第一至第三透光树脂的材料可以彼此相同，或者可以彼此不同。
例如，在第一至第三溶液(第一至第三透光材料层71s至73s)之间的颗粒77的浓度(颗粒浓度)是不同的。在该示例中，在第二溶液(第二透光材料层72s)中的颗粒77的第二颗粒浓度高于在第一溶液(第一透光材料层71s)中的颗粒77的第一颗粒浓度。在第三溶液(第三透光材料层73s)中的颗粒77的第三颗粒浓度高于在第一溶液中的颗粒77的第一颗粒浓度并且低于在第二溶液中的颗粒77的第二颗粒浓度。
例如，将第一至第三溶液涂敷在支撑体6上，并通过网版印刷法、铸封、模塑、压缩模塑等方法进行成形处理。此时，例如，将第一溶液涂敷至第一支撑体。将第二溶液涂敷至第二支撑体。将第三溶液涂敷至第三支撑体。例如，第一至第三支撑体彼此不同。例如，执行加热来预固化(第一固化)，并且从支撑体6(第一至第三支撑体)上移除并且形成了第一至第三透光材料层71s至73s。
如图6D所示，经由结合材料层将第一至第三透光材料层71s至73s结合在一起。第三透光材料层73s设置于第一透光材料层71s与第二透光材料层72s之间。在该示例中，第一透光材料层71s和第三透光材料层73s通过第一结合材料层71gs结合在一起。第二透光材料层72s和第三透光材料层73s通过第二粘结材料层72gs结合在一起。由此，形成了透光材料层70s。
如图6E所示，将透光材料层70s设置在中间膜87f上。此时，进行布置以使得第二透光材料层72s(具有高浓度颗粒77的层)位于上侧(在相对于中间膜87f的一侧的相反侧)。即，第一透光材料层71s(和第三透光材料层73s)设置于第二透光材料层72s与第二半导体层20之间。
执行加热以固化包含在透光材料层70s中的树脂(第二固化)，以形成透光膜70f。第一透光材料层71s形成第一透光膜71f。第二透光材料层72s形成第二透光膜72f。第三透光材料层73s形成第三透光膜73f。第一结合材料层71gs形成第一结合膜71gf。第二结合材料层72gs形成第二结合膜72gf。
例如，沿着切割线DL切割透光材料层70s、中间膜87f以及密封膜85f。由此，形成了图6F中所示的半导体发光元件112。
如图6F所示，在半导体发光元件112中，第一透光膜71f形成透光层70的第一部分71。第二透光膜72f形成透光层70的第二部分72。例如，第三透光膜73f形成了透光层70的第三部分73。第一结合膜71gf形成第一结合层71g。第二结合膜72gf形成第二结合层72g。同样在该半导体发光元件112中，将在第二部分72中的颗粒77的浓度设定得高于在第一部分71中的颗粒77的浓度，以使得第二部分72的硬度高于第一部分71的硬度。例如同样在半导体发光元件112中，在安装中获得了高的生产率。
在该示例中，在透光层70中的第三部分73在必要时设置并可以省略。即，第三透光材料层73s和第二结合材料层72gs在必要时设置并可以省略。即，在透光层70中设置的透光材料层的数量可以是两个，或者可以是三个或更多。
例如，在半导体发光元件112中，透光层70包括第一部分71、第二部分72、第三部分73、第一结合层71g以及第二结合层72g。可以在透光层70中提供折射率的分布。例如，可以将第二部分72的折射率设定得低于第一部分71的折射率。由此，能够增加光提取效率。
在半导体发光元件112中，使用荧光颗粒作为颗粒77，并形成颗粒77的浓度分布。由此，抑制了色移。
在该示例中，将包含在第二部分72中的颗粒77的密度设定得高于包含在第一部分71中的颗粒77的密度，以使得透光层70的第二部分72的硬度高于第一部分71的硬度。该实施例不限于此，并且还可以通过区分包含在第一部分71中的树脂材料和包含在第二部分72中的树脂材料来改变硬度。
图7A至图7C是示出了用于制造根据第一实施例的半导体发光元件的方法的工艺顺序的示意性截面图。
附图示出了用于制造半导体发光元件113的透光层70的方法。
如图7A所示，透光材料层70s包括第一透光材料层71s、第二透光材料层72s以及第三透光材料层73s。例如，将上述第一至第三溶液涂敷至支撑体6(第一至第三支撑体)上并且通过丝网印刷法、铸封、模塑、压缩模塑等方法进行成形处理，以形成涂覆膜(第一至第三透光材料层71s至73s)。例如，将涂覆膜预固化，以将涂覆膜(第一至第三透光材料层71s至73s)从支撑体6(分别从第一至第三支撑体)上剥离。例如，第一透光材料层71s和第三透光材料层73s通过第一结合材料层71gs结合在一起。第二透光材料层72s和第三透光材料层73s通过第二结合材料层72gs结合在一起。由此，形成了透光材料层70s。将第三透光材料层73s设置在第二透光材料层72s与第一透光材料层71s之间。
在该示例中，在第一透光材料层71s和第三透光材料层73s的每一个中
的颗粒77的分布是不均匀的。
例如，第一透光材料层71s包括第一浓度部分71d1和第二浓度部分71d2。在第一浓度部分71d1中的颗粒77的浓度(第一浓度)高于在第二浓度部分71d2中的颗粒77的浓度(第二浓度)。当投影到与层叠方向垂直的平面上时，第一浓度部分71d1和第二浓度部分71d2是并列的。
例如，第三透光材料层73s包括第三浓度部分73d3和第四浓度部分73d4。在第三浓度部分73d3中的颗粒77的浓度(第三浓度)高于在第四浓度部分73d4中的颗粒77的浓度(第四浓度)。当投影到与层叠方向垂直的平面上时，第三浓度部分73d3和第四浓度部分73d4是并列的。
在该示例中，颗粒几乎均匀地分布在第二透光材料层72s中。在该示例中，在第二透光材料层72s中的颗粒77的浓度高于在第一透光材料层71s中的颗粒77的平均浓度。在第二透光材料层72s中的颗粒77的浓度高于在第三透光材料层73s中的颗粒77的平均浓度。
这样构造的第一至第三透光材料层71s至73s相互层叠。此时，如图7A所示，该层叠被实施为使得在投影到与层叠方向相垂直的平面上时，第一浓度部分71d1和第四浓度部分73d4相重叠。例如，该层叠被实施为使得第二浓度部分71d2和第三浓度部分73d3相重叠。由此，能够抑制颗粒77的浓度的面内变化。
如图7B所示，将透光材料层70s设置在中间膜87f上。此时，第一透光材料层71s(和第三透光材料层73s)设置于第二透光材料层72s与第二半导体层20之间。
执行加热以固化包含在透光材料层70s中的树脂，以形成透光膜70f。第一至第三透光材料层71s分别形成了第一至第三透光膜71f。第一和第二结合材料层72gs分别形成了第一和第二结合膜72gf。
例如，沿着切割线DL切割透光材料层70s、中间膜87f以及密封膜85f。由此，形成了图7C所示的半导体发光元件113。
例如，第一透光膜71f形成了透光层70的第一部分71的至少一部分。例如，第二透光膜72f形成了透光层70的第二部分72的至少一部分。例如，第三透光膜73f形成了透光层70的第三部分73的至少一部分。
在半导体发光元件113中，第二部分72具有高浓度的颗粒77，并因此具有高硬度。在半导体发光元件113中的模塑的生产率也很高。
在半导体发光元件113中，降低了透光层70的颗粒77的浓度的面内变化。此外，抑制了从半导体发光元件113发射出的光的色移。
在该示例中，即使在在透光材料层中的颗粒77的浓度发生变化时，也可以层叠透光材料层，从而修正浓度变化。由此，减小了浓度的变化。因此，提高了在半导体发光元件的制造中的生产率。
该实施例提供了一种高安装生产率的半导体发光元件及其制造方法。
在说明书中，“氮化物半导体”包括由化学式BxInyAlzGa1-x-y-zN(0≤x＜1，0≤y≤1，0≤z≤1，x+y+z≤1)表达的所有半导体，其中组成比x，y和z在各自的范围内变化。此外，除了N(氮)之外还包含V族元素的半导体、还包含为了控制诸如导电类型的各种特性而添加的各种元素的半导体、以及还包含无意地包含在上文所述的化学式中的各种元素的半导体也均包括在“氮化物半导体”中。
在上文中，参照特定的示例描述了本发明的实施例。然而，本发明的实施例并不限于这些特定的示例。例如，本领域技术人员可以从现有技术中合适地选择半导体发光元件的组件(例如第一半导体层、发光层、第二半导体层、第一电极、第二电极、第一导电柱、第二导电柱、密封单元、透光层、透光单元、颗粒、中间层、绝缘层以及反射层)的具体构造，并类似地实施本发明。这种实施包括在本发明的范围内至获得对此相类似的效果的程度。
虽然已描述了特定的实施例，然而这些实施例仅通过示例的方式来提出，而并不旨在限制本发明的范围。事实上，本文描述的新颖的实施例可通过各种其它的方式来实现；而且，在不背离本发明的精神的情况下，可以以本文描述的实施例形式做出各种省略、代替和改变。所附权利要求及其等同体旨在覆盖将落入本发明的范围和精神的这样的形式和修改。

Claims (20)

1.一种半导体发光元件，包括：
第一导电柱，其在第一方向上延伸；
第二导电柱，其被设置为在与所述第一方向交叉的第二方向上与所述第一导电柱分离开，并在所述第一方向延伸；
第一导电类型的第一半导体层，其设置在所述第一导电柱上；
发光层，其设置在所述第一半导体层上；
第二导电类型的第二半导体层，其设置在所述发光层上和所述第二导电柱上；
密封单元，其覆盖所述第一导电柱的侧表面和所述第二导电柱的侧表面；以及
透光层，设置在所述第二半导体层上并具有透光性，所述透光层的上表面部分的硬度高于所述上表面部分与所述第二半导体层之间的下部的硬度。
2.根据权利要求1所述的半导体发光元件，其中所述上表面部分的弹性模量高于所述下部的弹性模量。
3.根据权利要求1所述的半导体发光元件，其中所述透光层的厚度不小于10μm且不大于300μm。
4.根据权利要求1所述的半导体发光元件，其中所述透光层吸收从所述发光层发射的第一光的至少一部分，并且发射出峰值波长不同于所述第一光的峰值波长的第二光。
5.根据权利要求1所述的半导体发光元件，其中
所述透光层包含多个颗粒和所述多个颗粒分散于其中的透光树脂，并且
在所述第二部分中的颗粒的浓度高于在所述第一部分中的颗粒的浓度。
6.根据权利要求5所述的半导体发光元件，其中所述透光树脂包含硅酮树脂和甲基苯基硅酮中的至少一种。
7.根据权利要求4所述的半导体发光元件，其中所述多个颗粒的平均颗粒大小不小于1μm且不大于50μm。
8.根据权利要求5所述的半导体发光元件，其中
所述透光层吸收从所述发光层发射的第一光的至少一部分，并且发射出峰值波长不同于所述第一光的峰值波长的第二光，
所述第一光为蓝光，而所述第二光为黄光，并且
所述多个颗粒包括配置为将所述第一光转换成所述第二光的荧光颗粒。
9.根据权利要求5所述的半导体发光元件，其中所述颗粒包括填料。
10.根据权利要求5所述的半导体发光元件，其中在所述透光层中，包含在所述上表面部分中的颗粒与包含在所述下部中的颗粒在材料和颗粒大小中的至少之一是不同的。
11.根据权利要求1所述的半导体发光元件，其中所述上表面部分的折射率低于所述下部的折射率。
12.根据权利要求1所述的半导体发光元件，其中
所述透光层包括第一透光材料层和第二透光材料层，其中，多个颗粒以第一颗粒浓度分散在所述第一透光材料层中，多个颗粒以高于所述第一颗粒浓度的第二颗粒浓度分散在所述第二透光材料层中，以及
所述第一透光材料层设置在所述第二透光材料层与所述第二半导体层之间。
13.根据权利要求12所述的半导体发光元件，其中
所述透光材料层还包括设置在所述第一透光材料层与所述第二透光材料层之间的第三透光材料层，
所述第一透光材料层包括：
第一浓度部分，其以第一浓度包含多个颗粒；以及
第二浓度部分，其与所述第一浓度部分在与从第一膜朝向第二膜的层叠方向相交叉的方向上对齐，并且以高于所述第一浓度的第二浓度包含多个颗粒，
所述第三透光材料层包括：
第三浓度部分，其以第三浓度包含多个颗粒；以及
第四浓度部分，其与所述第三浓度部分在与所述层叠方向相交叉的所述方向上对齐，并且以高于所述第三浓度的第四浓度包含多个颗粒，
在投影到与所述层叠方向相垂直的平面上时，所述第一浓度部分的至少一部分与所述第四浓度部分的至少一部分相重叠，并且所述第二浓度部分的至少一部分与所述第三浓度部分的至少一部分相重叠。
14.根据权利要求1所述的半导体发光元件，还包括设置在所述第二半导体层与所述透光层之间并具有透光性的中间层。
15.根据权利要求14所述的半导体发光元件，其中所述中间层的折射率高于所述透光层的折射率。
16.根据权利要求13所述的半导体发光元件，其中所述中间层包含氧化硅和氮化硅中的至少一种。
17.根据权利要求1所述的半导体发光元件，还包括绝缘层，其设置在部分所述第一半导体层与部分所述密封单元之间、部分所述发光层与部分所述密封单元之间、以及部分所述第二半导体层与部分所述密封单元之间中的至少之一。
18.一种用于制造半导体发光元件的方法，包括：
在衬底上顺序形成第一半导体膜、发光膜和第二半导体膜；
去除部分所述发光膜以及部分所述第二半导体膜以暴露部分所述第一半导体膜；
在保留所述第二半导体膜的部分上形成第一电极，并且在所暴露的第一半导体膜上形成第二电极；
在所述第一电极上形成第一导电柱，在所述第二电极上形成第二导电柱，并形成覆盖所述第一导电柱的侧表面和所述第二导电柱的侧表面的密封单元；
去除所述衬底；以及
在通过去除所述衬底而暴露的所述第一半导体膜的表面上形成具有透光性的透光层，所述透光层的表面部分的硬度高于所述表面部分与所述第一半导体膜之间的部分的硬度。
19.根据权利要求18所述的方法，其中形成所述透光层包括：
通过在支撑体上涂敷透光树脂液体而形成涂覆膜，多个颗粒分散在所述透光树脂液体中；
使所述多个颗粒中的部分下沉，以在所述涂覆膜中形成低浓度部分和高浓度部分，所述低浓度部分以第一浓度包含多个颗粒，所述高浓度部分设置在所述支撑体与所述低浓度部分之间并以高于所述第一浓度的第二浓度包含多个颗粒；以及
在所述第一半导体膜上层叠所述涂覆膜，以使得所述第二浓度部分与所述第一半导体膜相对。
20.根据权利要求18所述的方法，其中形成所述透光层包括在所述第一半导体膜的表面上层叠第一透光材料层和第二透光材料层，以使得所述第一透光材料层设置在所述第二透光材料层与所述第一半导体膜之间，将多个颗粒以第一颗粒浓度分散在所述第一透光材料层中，将多个颗粒以高于所述第一颗粒浓度的第二颗粒浓度分散在所述第二透光材料层中。
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Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106257696A (zh) * 2015-06-17 2016-12-28 三星电子株式会社 半导体发光装置
CN107611086A (zh) * 2016-07-11 2018-01-19 株式会社迪思科 发光二极管芯片的制造方法和发光二极管芯片
CN108022999A (zh) * 2016-11-04 2018-05-11 株式会社迪思科 发光二极管芯片的制造方法和发光二极管芯片
CN108023012A (zh) * 2016-11-04 2018-05-11 株式会社迪思科 发光二极管芯片的制造方法和发光二极管芯片
CN108321286A (zh) * 2017-01-16 2018-07-24 株式会社迪思科 发光二极管芯片的制造方法和发光二极管芯片
CN108400226A (zh) * 2017-02-06 2018-08-14 株式会社迪思科 发光二极管芯片的制造方法和发光二极管芯片
CN108400112A (zh) * 2017-02-06 2018-08-14 株式会社迪思科 发光二极管芯片的制造方法和发光二极管芯片
CN108400225A (zh) * 2017-02-06 2018-08-14 株式会社迪思科 发光二极管芯片的制造方法和发光二极管芯片
CN108400111A (zh) * 2017-02-06 2018-08-14 株式会社迪思科 发光二极管芯片的制造方法和发光二极管芯片
CN108538995A (zh) * 2017-03-06 2018-09-14 株式会社迪思科 发光二极管芯片的制造方法和发光二极管芯片
CN108538993A (zh) * 2017-03-06 2018-09-14 株式会社迪思科 发光二极管芯片的制造方法和发光二极管芯片
CN108538719A (zh) * 2017-03-06 2018-09-14 株式会社迪思科 发光二极管芯片的制造方法和发光二极管芯片
CN108538992A (zh) * 2017-03-06 2018-09-14 株式会社迪思科 发光二极管芯片的制造方法和发光二极管芯片
CN109560182A (zh) * 2017-09-25 2019-04-02 日亚化学工业株式会社 发光元件和发光装置
CN110050512A (zh) * 2016-12-07 2019-07-23 Lg电子株式会社 使用半导体发光元件的显示装置
WO2021196008A1 (zh) * 2020-03-31 2021-10-07 京东方科技集团股份有限公司 无机发光二极管芯片及其制造方法

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6387780B2 (ja) 2013-10-28 2018-09-12 日亜化学工業株式会社 発光装置及びその製造方法
JP6384202B2 (ja) * 2014-08-28 2018-09-05 日亜化学工業株式会社 発光装置の製造方法
US10217914B2 (en) 2015-05-27 2019-02-26 Samsung Electronics Co., Ltd. Semiconductor light emitting device
JP6131986B2 (ja) 2015-06-01 2017-05-24 日亜化学工業株式会社 発光装置の製造方法
KR20160149827A (ko) * 2015-06-19 2016-12-28 서울바이오시스 주식회사 복수의 파장변환부를 포함하는 발광 소자 및 그 제조 방법
DE102015111573A1 (de) * 2015-07-16 2017-01-19 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Halbleiterbauteil und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauteils
EP3327804B1 (en) * 2015-07-22 2019-04-03 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Light emitting device and light emitting module
KR102530758B1 (ko) 2016-06-21 2023-05-11 삼성전자주식회사 반도체 발광소자 패키지
JP6740762B2 (ja) * 2016-07-13 2020-08-19 日亜化学工業株式会社 発光装置およびその製造方法
JP6504221B2 (ja) * 2016-09-29 2019-04-24 日亜化学工業株式会社 発光装置の製造方法
DE102016124847B4 (de) * 2016-12-19 2023-06-07 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Optoelektronischer Halbleiterchip und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterchips
JP2018113388A (ja) * 2017-01-13 2018-07-19 株式会社ディスコ 発光ダイオードチップの製造方法及び発光ダイオードチップ
JP2018113387A (ja) * 2017-01-13 2018-07-19 株式会社ディスコ 発光ダイオードチップの製造方法及び発光ダイオードチップ
JP2018113385A (ja) * 2017-01-13 2018-07-19 株式会社ディスコ 発光ダイオードチップの製造方法及び発光ダイオードチップ
JP2018113386A (ja) * 2017-01-13 2018-07-19 株式会社ディスコ 発光ダイオードチップの製造方法及び発光ダイオードチップ
JP2018116965A (ja) * 2017-01-16 2018-07-26 株式会社ディスコ 発光ダイオードチップの製造方法及び発光ダイオードチップ
JP2018116966A (ja) * 2017-01-16 2018-07-26 株式会社ディスコ 発光ダイオードチップの製造方法及び発光ダイオードチップ
JP2018129346A (ja) * 2017-02-06 2018-08-16 株式会社ディスコ 発光ダイオードチップの製造方法及び発光ダイオードチップ
WO2018143751A1 (ko) * 2017-02-06 2018-08-09 엘지이노텍 주식회사 반도체 소자 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
JP2018129348A (ja) * 2017-02-06 2018-08-16 株式会社ディスコ 発光ダイオードチップの製造方法及び発光ダイオードチップ
JP2018129370A (ja) * 2017-02-07 2018-08-16 株式会社ディスコ 発光ダイオードチップの製造方法及び発光ダイオードチップ
JP2018186169A (ja) * 2017-04-25 2018-11-22 株式会社ディスコ 発光ダイオードチップの製造方法及び発光ダイオードチップ
JP2018186168A (ja) * 2017-04-25 2018-11-22 株式会社ディスコ 発光ダイオードチップの製造方法及び発光ダイオードチップ

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102270721A (zh) * 2010-06-07 2011-12-07 株式会社东芝 半导体发光器件以及其制造方法
US20110297987A1 (en) * 2010-06-07 2011-12-08 Kabushiki Kaisha Toshiba Optical semiconductor device and method for manufacturing same
CN102651444A (zh) * 2011-02-25 2012-08-29 东贝光电科技股份有限公司 发光二极管封装结构
US20120217865A1 (en) * 2011-02-25 2012-08-30 Cree, Inc. Solid state light emitting devices including nonhomogeneous luminophoric particle size layers

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4653662B2 (ja) * 2004-01-26 2011-03-16 京セラ株式会社 波長変換器、発光装置、波長変換器の製造方法および発光装置の製造方法
JP4229447B2 (ja) * 2004-03-31 2009-02-25 スタンレー電気株式会社 半導体発光装置及び製造方法
JP2006073202A (ja) * 2004-08-31 2006-03-16 Nichia Chem Ind Ltd 発光装置
JP2008166782A (ja) * 2006-12-26 2008-07-17 Seoul Semiconductor Co Ltd 発光素子
TW200926454A (en) 2007-08-03 2009-06-16 Panasonic Corp Light-emitting device
US20100109025A1 (en) * 2008-11-05 2010-05-06 Koninklijke Philips Electronics N.V. Over the mold phosphor lens for an led
JP4799606B2 (ja) * 2008-12-08 2011-10-26 株式会社東芝 光半導体装置及び光半導体装置の製造方法
JP4949525B2 (ja) * 2010-03-03 2012-06-13 シャープ株式会社 波長変換部材、発光装置および画像表示装置ならびに波長変換部材の製造方法
US8809478B2 (en) * 2010-06-11 2014-08-19 Adeka Corporation Silicon-containing curable composition, cured product of the silicon-containing curable composition and lead frame substrate formed of the silicon-containing curable composition
JP5657591B2 (ja) 2011-03-23 2015-01-21 株式会社東芝 半導体発光装置およびその製造方法
JP2012231299A (ja) * 2011-04-26 2012-11-22 Mitsubishi Electric Corp 蛍光体膜及びこれを用いた画像読み取り用ライン光源
WO2012147342A1 (ja) * 2011-04-28 2012-11-01 株式会社朝日ラバー レンズ付き光半導体装置、及びその製造方法
JP2013021175A (ja) * 2011-07-12 2013-01-31 Toshiba Corp 半導体発光素子
US20130026514A1 (en) * 2011-07-25 2013-01-31 Wei-Ping Lin Light emitting device
JP2013065773A (ja) 2011-09-20 2013-04-11 Toshiba Corp 半導体発光素子
JP5698633B2 (ja) 2011-09-21 2015-04-08 株式会社東芝 半導体発光装置、発光モジュール、および半導体発光装置の製造方法
JP2013084889A (ja) 2011-09-30 2013-05-09 Toshiba Corp 半導体発光装置及びその製造方法
JP5726797B2 (ja) 2012-03-23 2015-06-03 株式会社東芝 半導体発光素子及びその製造方法
JP5684751B2 (ja) 2012-03-23 2015-03-18 株式会社東芝 半導体発光素子及びその製造方法
JP5543514B2 (ja) 2012-03-23 2014-07-09 株式会社東芝 半導体発光素子及びその製造方法
JP2013211399A (ja) 2012-03-30 2013-10-10 Toshiba Corp 半導体発光素子
JP2013247301A (ja) 2012-05-28 2013-12-09 Toshiba Corp 半導体発光装置及びその製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102270721A (zh) * 2010-06-07 2011-12-07 株式会社东芝 半导体发光器件以及其制造方法
US20110297987A1 (en) * 2010-06-07 2011-12-08 Kabushiki Kaisha Toshiba Optical semiconductor device and method for manufacturing same
CN102651444A (zh) * 2011-02-25 2012-08-29 东贝光电科技股份有限公司 发光二极管封装结构
US20120217865A1 (en) * 2011-02-25 2012-08-30 Cree, Inc. Solid state light emitting devices including nonhomogeneous luminophoric particle size layers

Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106257696A (zh) * 2015-06-17 2016-12-28 三星电子株式会社 半导体发光装置
CN106257696B (zh) * 2015-06-17 2020-07-28 三星电子株式会社 半导体发光装置
US10566502B2 (en) 2015-06-17 2020-02-18 Samsung Electronics Co., Ltd. Semiconductor light-emitting device
CN107611086A (zh) * 2016-07-11 2018-01-19 株式会社迪思科 发光二极管芯片的制造方法和发光二极管芯片
CN108022999A (zh) * 2016-11-04 2018-05-11 株式会社迪思科 发光二极管芯片的制造方法和发光二极管芯片
CN108023012A (zh) * 2016-11-04 2018-05-11 株式会社迪思科 发光二极管芯片的制造方法和发光二极管芯片
CN110050512A (zh) * 2016-12-07 2019-07-23 Lg电子株式会社 使用半导体发光元件的显示装置
US11949047B2 (en) 2016-12-07 2024-04-02 Lg Electronics Inc. Display device using semiconductor light emitting element
US11355673B2 (en) 2016-12-07 2022-06-07 Lg Electronics Inc. Display device using semiconductor light emitting element
CN110050512B (zh) * 2016-12-07 2022-01-14 Lg电子株式会社 使用半导体发光元件的显示装置
CN108321286A (zh) * 2017-01-16 2018-07-24 株式会社迪思科 发光二极管芯片的制造方法和发光二极管芯片
CN108400226A (zh) * 2017-02-06 2018-08-14 株式会社迪思科 发光二极管芯片的制造方法和发光二极管芯片
CN108400111A (zh) * 2017-02-06 2018-08-14 株式会社迪思科 发光二极管芯片的制造方法和发光二极管芯片
CN108400225A (zh) * 2017-02-06 2018-08-14 株式会社迪思科 发光二极管芯片的制造方法和发光二极管芯片
CN108400112A (zh) * 2017-02-06 2018-08-14 株式会社迪思科 发光二极管芯片的制造方法和发光二极管芯片
CN108538992A (zh) * 2017-03-06 2018-09-14 株式会社迪思科 发光二极管芯片的制造方法和发光二极管芯片
CN108538719A (zh) * 2017-03-06 2018-09-14 株式会社迪思科 发光二极管芯片的制造方法和发光二极管芯片
CN108538993A (zh) * 2017-03-06 2018-09-14 株式会社迪思科 发光二极管芯片的制造方法和发光二极管芯片
CN108538995A (zh) * 2017-03-06 2018-09-14 株式会社迪思科 发光二极管芯片的制造方法和发光二极管芯片
CN109560182A (zh) * 2017-09-25 2019-04-02 日亚化学工业株式会社 发光元件和发光装置
CN109560182B (zh) * 2017-09-25 2023-09-15 日亚化学工业株式会社 发光元件和发光装置
WO2021196008A1 (zh) * 2020-03-31 2021-10-07 京东方科技集团股份有限公司 无机发光二极管芯片及其制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20140252388A1 (en) 2014-09-11
US9070844B2 (en) 2015-06-30
JP2014175362A (ja) 2014-09-22

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