CN108431970B - 发光元件 - Google Patents

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Abstract

实施例涉及一种发光元件，该发光元件能够通过增加在第一电极和第一半导体层之间的接触面积使电流容易地扩展并且改进驱动电压，并且包括：发光结构，其包括第一半导体层、有源层和第二半导体层；凹槽，其通过底表面暴露第二半导体层并且并且通过去除发光结构经由侧表面暴露第一半导体层、有源层以及第二半导体层；第一电极，其被连接到在凹槽的底表面处暴露的第一半导体层；第一绝缘图案，其覆盖通过凹槽的侧表面暴露的第一半导体层、有源层和第二半导体层，所述第一绝缘图案具有的一端延伸到第一电极的上表面的一部分，并且具有的另一端延伸到第二半导体层的上表面的一部分，使得第一电极的上表面和第二半导体层的上表面被部分地暴露；第一反射层，其被布置在暴露的第二半导体层上；第二反射层，其用于暴露第二半导体层和第一电极；以及第二电极，其被布置在由第二反射层暴露的第二半导体层上。

Description

发光元件
技术领域
本发明的示例性实施例涉及一种其中电流扩展和驱动电压被改进的发光元件。
背景技术
发光二极管(LED)是被配置成当施加电流时发射光的一个发光元件。因为LED可以使用低电压发射高效的光，所以LED具有优异的节能效果。近来，LED的亮度问题已经被大大地改进，并且因此，LED已经被应用于各种装置，诸如液晶显示器的背光单元、电子标识牌、指示器和家用电器。
LED可以具有其中第一电极和第二电极设置在包括第一半导体层、有源层和第二半导体层的发光结构的一侧处的结构。
在垂直LED的情况下，第一电极可以通过穿过第一半导体层、有源层和第二半导体层的凹槽被电连接到第一半导体层。为了防止连接到第一电极的第一接合焊盘(稍后将描述)与暴露在凹槽中的有源层和第二半导体层相连接，一般的垂直LED还包括第一绝缘图案，该第一绝缘图案被配置成覆盖凹槽中暴露的有源层和第二半导体层。
与第二电极和第二半导体层之间的接触面积相比，第一电极和第一半导体层之间的接触面积非常小。结果，在第一电极和第一半导体层之间的接触区域中出现电流拥挤现象。因此，在第一电极周围产生的热量增加，并且同时，驱动电压也增加。
为了增加第一电极和第一半导体层之间的接触面积，存在使第一电极和绝缘图案之间的距离变窄的方法，或者存在宽广地形成第一电极的方法。然而，当第一电极和第一绝缘图案彼此太靠近时，可能减少要形成在绝缘图案上的反射层的反射效率。另外，由于第一电极和第一绝缘图案的工艺余量，第一电极可能完全覆盖第一绝缘图案。此外，当形成具有宽底表面的凹槽以宽广地形成第一电极时，发光结构的有源层的面积减小。因此，发光效率可能会降低。
即，因为一般发光元件在扩大第一电极的宽度方面具有限制，因此难以增加第一电极与第一半导体层之间的接触面积。
技术方案
本发明涉及提供一种发光元件，其能够在不增加凹槽的尺寸的情况下通过增加第一电极和第一半导体层之间的连接面积来有助于电流扩展并且改进驱动电压。
根据本发明的示例性实施例的发光元件包括：发光结构，该发光结构包括第一半导体层、有源层和第二半导体层；凹槽，该凹槽被配置成将第一半导体层暴露在其底表面处，并且由于发光结构被去除而在其侧表面处暴露第一半导体层、有源层以及第二半导体层；第一电极，该第一电极被连接到在凹槽的底表面处暴露的第一半导体层；第一绝缘图案，该第一绝缘图案被配置成覆盖暴露在凹槽的侧表面处的第一半导体层、有源层和第二半导体层，其中其一端延伸到第一电极的上表面的一部分，并且其另一端延伸到第二半导体层的上表面的一部分，使得第一电极和第二半导体层的上表面被部分地暴露；第一反射层，该第一反射层被布置在暴露的第二半导体层上；第二反射层，该第二反射层被配置成暴露第二半导体层和第一电极；以及第二电极，该第二电极被布置在由第二反射层暴露的第二半导体层上。
根据本发明的另一示例性实施例的发光元件包括：发光结构，该发光结构包括第一半导体层、有源层和第二半导体层；凹槽，该凹槽被配置成将第一半导体层暴露在其底表面处，并且由于发光结构被去除而在其侧表面处暴露第一半导体层、有源层以及第二半导体层；第一电极，该第一电极被连接到在凹槽的底表面处暴露的第一半导体层；第一绝缘图案，该第一绝缘图案被配置成覆盖暴露在凹槽的侧表面处的第一半导体层、有源层和第二半导体层，其中其一端延伸到第一电极的上表面的一部分，并且其另一端延伸到第二半导体层的上表面的一部分，使得第一电极和第二半导体层的上表面被部分地暴露；第一反射层，该第一反射层被布置在暴露的第二半导体层上；第二绝缘图案，该第二绝缘图案被配置成覆盖第一反射层并且暴露第二半导体层和第一电极；第二反射层，该第二反射层被布置在第二绝缘图案上并且被配置成暴露第二半导体层和第一电极；以及第二电极，该第二电极被布置在由第二绝缘图案和第二反射层暴露的第二半导体层上。
有益效果
根据本发明的示例性实施例的发光元件具有下述效果。
首先，能够在没有额外去除有源层的情况下增加第一电极和第一半导体层之间的连接面积。因此，能够改进驱动电压，能够有助于发光结构的电流扩展，并且可以降低驱动电压。
其次，能够在第一绝缘图案和第二反射层之间布置第二绝缘图案，由此补偿凹槽的侧表面和第一电极的边缘之间的第二反射层的弯曲程度。
第三，能够布置第二反射层以覆盖凹槽的侧表面，并且容易地将行进到凹槽的侧表面的光朝着发光结构的光发射表面反射，从而改进发光元件的光通量。
附图说明
图1是图示根据本发明的示例性实施例的发光元件的平面图。
图2a是沿着图1的线I-I'截取的横截面图。
图2b是图2的区域A的放大图。
图3是图示普通第一电极和普通第一半导体层之间的连接区域的横截面图。
图4a是根据另一示例性实施例的沿着图1的线I-I'截取的横截面图。
图4b是图4a的区域A的放大图。
具体实施方式
尽管本发明不排除各种修改和可替选的实施例，但是其具体实施例将在附图中通过示例的被描述和示出。然而，应理解的是，并不意图将本发明限制于所公开的特定实施例，并且相反，本发明将覆盖落入本发明的精神和范围内的所有修改、等同物和可替选物。
应理解的是，虽然包括诸如“第一”、“第二”等序数的术语可以在本文中以描述各种元件，但是元件不受这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个元件和另一元件。例如，在不脱离本发明的范围的情况下第二元件可以被称为第一元件，并且类似地，第一元件也可以被称为第二元件。术语“和/或”包括多个被关联的列出项目的任何和所有组合。
在一个组件被提及为“连接到”或“接入”另一个组件的情况下，其可以直接连接到或接入相应的组件。但是，其他组件可能存在于其间。另一方面，在一个组件被提及为“直接连接到”或“直接接入”另一组件的情况下，应理解的是，在之间不可以存在其他组件。
本文使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，并且旨在不限制本发明。如本文所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式“a(一)”、“an(一个)”和“the(该)”旨在也包括复数形式。将进一步理解的是，当在本说明书中使用时，术语“包括”和/或“包含”指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其组的存在，但不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其组的存在或添加。
除非另外定义，否则本文使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。应进一步理解的是，诸如在常用字典中定义的那些术语应该被解释为具有与其在相关领域的上下文中的含义相一致的含义，并且不应被解释为理想化或过于正式的意义，除非在此另有明确定义。
在下文中，将参照附图详细描述示例实施例，并且相同或相应的元件将被给予相同的附图标记，不管附图符号如何，并且将省略冗余的描述。
在下文中，将参照附图详细描述根据示例性实施例的发光元件。
*第一示例性实施例*
图1是示出根据本发明的示例性实施例的发光元件的平面图。图2a是沿着图1的线I-I'截取的横截面图，图2b是图2a的区域A的放大图。
如图1、图2a和图2b中所示，根据本发明的示例性实施例的发光元件包括：发光结构15，其包括第一半导体层15a、有源层15b和第二半导体层15c；凹槽20，其被配置成在其底表面20a处暴露第一半导体层15a，并且由于发光结构15被去除而在其侧表面20b处暴露第一半导体层15a、有源层15b和第二半导体层15c；第一电极30a，其连接到在凹槽20的底表面20a处暴露的第一半导体层15a；第一绝缘图案25a，其被构造成覆盖在凹槽20的侧表面20b处暴露的第一半导体层15a、有源层15b和第二半导体层15c；第一反射层40a，其被布置在暴露的第二半导体层15c上；第二反射层40b，其被配置成暴露第一反射层40a和第一电极30a；以及第二电极30b，其被布置在由第二反射层40b暴露的第一反射层40a上，第一绝缘图案25a具有延伸到第一电极30a的上表面的一部分的一端和延伸到第二半导体层15c的上表面的一部分的另一端，使得第一电极30a和第二半导体层15c的上表面被部分地暴露。
衬底10可以包括导电衬底或绝缘衬底。衬底10可以由适合生长半导体材料的材料制成，或者可以是载体晶片(carrier wafer)。衬底10可以由从蓝宝石(Al2O3)、SiC、GaAs、GaN、ZnO、Si、GaP、InP和Ge中选择的材料制成，但是本发明不限于此。衬底10可以被去除。
虽然未示出，但是可以在发光结构15和衬底10之间进一步设置缓冲层(未示出)。缓冲层可以衰减第一半导体层15a和衬底10之间的晶格失配。缓冲层可以具有其中III族元素与V族元素相组合的形式，或者可以包括从GaN、InN、AlN、InGaN、AlGaN、InAlGaN和AlInN中选择的至少一种。缓冲层可以掺杂有掺杂剂，但是本发明不限于此。缓冲层可以在衬底10上作为单晶生长并且可以改进第一半导体层15a的结晶性。
具体地，不平坦部分10a可以形成在发光结构15和衬底10之间的界面处，使得当在发光结构15中产生的光通过衬底10被发射到外部时扩散和发射光。不平坦部分10a可以具有如所示的规则形状或不规则形状，并且其形状可以被容易地改变。
第一半导体层15a可以使用III-V族或II-IV族化合物半导体等来实现，并且可以被掺杂有第一掺杂剂。第一半导体层15a可以由从具有Inx1Aly1Ga1-x1-y1N(0≤x1≤1，0≤y1≤1，并且0≤x1+y1≤1)的经验式的半导体材料，诸如GaN、AlGaN、InGaN和InAlGaN中选择的至少一种材料制成。第一掺杂剂可以是诸如Si、Ge、Sn、Se或Te的n型掺杂剂。当第一掺杂剂是n型掺杂剂时，掺杂有第一掺杂剂的第一半导体层15a可以是n型半导体层。
有源层15b是其中通过第一半导体层15a注入的电子(或空穴)与通过第二半导体层15c注入的空穴(或电子)相遇的层。当电子和空穴重新结合并转变为低能级时，有源层15b可以产生具有与其相对应的波长的光。
有源层15b可以具有单阱结构、多阱结构、单量子阱结构、多量子阱(MQW)结构、量子点结构和量子线结构中的任何一种，但是有源层15b的结构不限于此。
第二半导体层15c可以形成在有源层15b上，可以使用III-V族或II-IV族化合物半导体等来实现，并且可以掺杂有第二掺杂剂。第二半导体层15c可以由具有Inx2Aly2Ga1-x2-y2N(0≤x2≤1，0≤y2≤1，并且0≤x2+y2≤1)的经验式的半导体材料制成，或者可以由从AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP和AlGaInP中选择的材料制成。当第二掺杂剂是诸如Mg、Zn、Ca、Sr或Ba的p型掺杂剂时，掺杂有第二掺杂剂的第二半导体层15c可以是p型半导体层。
第一电极30a可以通过选择性地去除第一半导体层15a、有源层15b和第二半导体层15c而形成的凹槽20电连接到第一半导体层15a。第一半导体层15a可以暴露在凹槽20的底表面20a处，并且第一半导体层15a、有源层15b和第二半导体层15c可以暴露在凹槽20的侧表面20b处。
第一电极30a的整个下表面可以连接到第一半导体层15a。第一电极30a可以由从Ag、Ni、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au、Hf、Ti、Cr、Cu及其选择性组合中选择的一种制成，但是当前本发明不限于此。通常，铝(Al)具有非常高的反射性(reflectance)和非常低的反射率(reflectivity)。因此，当第一电极30a包括铝时，在有源层15b中产生的光可以行进到第一电极30a，并且可以被第一电极30a反射并发射到外部而没有被第一电极30a吸收。另外，第一电极30a和第一半导体层15a之间的接触电阻可以减小。
然而，因为铝可能在高温下扩散，所以当第一电极30a是由铝制成时，期望的是第一电极30a进一步包含阻挡金属以便于防止铝扩散。这里，可以从Ni、TiW、Pt、W等中选择阻挡金属。在这种情况下，第一电极30a可以具有从Cr/Al/Ni、Cr/Al/TiW、Cr/Al/Pt、Cr/Al/W等的结构中选择的结构。
第一电极30a的边缘与凹槽20的底表面20a的边缘之间的距离，即，第一距离d1可以在0.05μm至8μm的范围中。期望地，第一距离d1可以在3μm至5μm的范围中。当第一距离d1窄时，第一电极30a可以延伸至凹槽20的侧表面20b。因此，第一电极30a可以连接至有源层15b或第二半导体层15c。另外，当第一间隔d1宽时，第一电极30a的宽度W2可能变得太窄。
具体地，当凹槽20的直径太大时，有源层15b的去除面积可能增加，导致发射区域减小。当凹槽20的直径太小时，发光元件的驱动电压可能会增加。也就是说，凹槽20的直径通常在20μm到25μm的范围中是适当的，并且可能难以调节凹槽20的直径以增加第一电极30a的宽度W2。
图3是图示普通第一电极和普通第一半导体层之间的连接区域的横截面图。
如图3中所示，在普通的发光元件中，在发光结构1中形成凹槽以便连接第一电极3和第一半导体层1a。形成绝缘图案2以覆盖在凹槽的侧表面处暴露的第一半导体层1a、有源层1b和第二半导体层1c。第一电极3形成在由绝缘图案2暴露的第一半导体层1a上。
在普通的发光元件中，通过考虑绝缘图案2的工艺余量，绝缘图案2可以被形成为覆盖凹槽的侧表面。第一电极3可以被布置在由绝缘图案2暴露的区域中。因此，在普通的发光元件中，因为第一电极3的宽度W1太窄，所以在增加第一电极3与第一半导体层1a之间的接触面积方面可能存在限制。
具体地，一般的发光元件应确保第一电极3和绝缘图案2之间的距离d。
具体地，当第一电极3和绝缘图案2之间的距离d不足时，由于第一电极3的工艺余量，第一电极3可能完全覆盖绝缘图案2。第一电极3的一端可能延伸到第二半导体层1c。
另外，当第一电极3和绝缘图案2之间的距离d不足时，反射层等可能不会完全填充第一电极3和绝缘图案2之间的距离d。因此，第二半导体层1c可能被暴露。结果，可能发生发光元件的低电流故障以降低可靠性。因此，第一电极3和绝缘图案2可以具有约3μm的距离。
相反，再次参照图2b，根据本发明的示例性实施例，由于第一电极30a被布置在凹槽20的底表面20a上，并且第一绝缘图案25a被布置以重叠第一电极30a同时覆盖凹槽20的侧表面20b，因此可以仅考虑第一电极30a的工艺余量。也就是说，第一电极30a的宽度W2比现有电极的宽度宽，因此增加第一半导体层15a的接触面积。
例如，在图3的情况下，第一电极3与第一半导体层1a之间的接触面积仅为发光结构1的面积的2.1％。然而，在本发明的示例性实施例的情况下，第一电极30a和第一半导体层15a之间的接触面积可以增加到发光结构15的面积的3.6％，并且因此第一电极30a和第一半导体层15a之间的接触面积可以增加了1.5％。接触面积的这种增加可以实现0.05V的驱动电压降低。
根据本发明的示例性实施例的第一绝缘图案25a的一端可以延伸到第一电极30a的上表面的一部分。也就是说，由于第一绝缘图案25a完全覆盖第一电极30a的侧表面，所以能够防止第一绝缘图案25a和第一电极30a彼此隔开，并防止第一半导体层15a暴露在分离区域中。
第一绝缘图案25a的一端与第一电极30a的上表面之间的重叠距离，即，第二距离d2可以小于15μm。这是因为当重叠距离太宽时，第一电极30a的上表面的暴露面积减小，并且因此第一电极30a和第一接合焊盘45a之间的接触面积减小。
根据本发明的示例性实施例的发光元件、第一绝缘图案25a和第一电极30a可以彼此重叠以防止第一绝缘图案25a和第一电极30a的边缘彼此分离。第一绝缘图案25a的另一端可以延伸到第二半导体层15c的上表面的一部分。
第一绝缘图案25a可以包括具有绝缘性质的无机绝缘材料，诸如SiNx、SiOx等。另外，第一绝缘图案25a可以包括诸如苯并环丁烯(BCB)的有机绝缘材料，但是本发明不限于此。
第一反射层40a可以设置在由第一绝缘图案25a暴露的第二半导体层15c上。第一反射层40a可以由诸如Ag、Ni、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au或Hf等具有高反射率的材料制成。第一反射层40a可以通过将诸如IZO、IZTO、IAZO、IGZO、IGTO、AZO或ATO的透明导电材料与具有高反射率的材料混合而形成。
上述的第一反射层40a可以被布置在发光结构15的上部以将在有源层15b中产生的光朝向衬底10反射。即，第一反射层40a可以被布置在与发光结构15的第一表面(下表面)相对的第二表面(上表面)上，通过其光被发射。因此，第一反射层40a可以允许光被发射到发光元件的外部。
透明电极层35也可以被布置在第一反射层40a和第二半导体层15c之间。透明电极层35可以由从诸如铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、铝锌氧化物(AZO)、铝镓锌氧化物(AGZO)、铝镓锌氧化物(IZTO)、铟锌锡氧化物(IZTO)、铟镓锌氧化物(IGZO)、铟镓锡氧化物(IGTO)、锑锡氧化物(ATO)、镓锌氧化物(GZO)、IZO氮化物(IZON)、ZnO、IrOx、RuOx和NiO的透明导电氧化物制成。
透明电极层35可以改善第二半导体层15c的电特性。透明电极层35可以被布置在第二半导体层15c与第二电极30b之间以执行欧姆功能。第二电极30b可以电连接到第二接合焊盘45b以防止第二接合焊盘45b的材料扩散到第一反射层40a或透明电极层35中。
通常，形成在透明电极层35上的第一反射层40a可能与第一绝缘图案25a具有差的接触性能。因此，为了防止第一反射层40a与第一绝缘图案25a之间由于其间的接触而引起的界面的上升，透明电极层35可以延伸以从第一反射层40a的边缘突出。
如上所述，形成透明电极层35以改进第二半导体层15c的电特性。期望地，透明电极层35可以形成为完全覆盖由第一绝缘图案25a暴露的第二半导体层15c。因为透明电极层35非常薄，所以当透明电极层35不延伸到第一绝缘图案25a的上表面时，不可能验证透明电极层35是否形成以便完全覆盖第二半导体层15c的上表面。
因此，透明电极层35的边缘可以形成以重叠第一绝缘图案25a，从而掌握透明电极层35是否被适当地形成。
当第三距离d3太宽时，第一绝缘图案25a和第二反射层40b可以彼此相邻，并且因此第二反射层40b的材料可以沿着第一绝缘图案25a被引入到第一半导体层15a中。这里，第三距离d3可以是透明电极层35与第一绝缘图案25a之间的重叠距离。相反，当第三距离d3太窄时，由于工艺余量，透明电极层35可能不完全覆盖第二半导体层15c，并且因此第二半导体层15c可能暴露。因此，第三距离d3可以在2μm至5μm的范围中。
当第一反射层40a的边缘与凹槽20的侧表面的末端之间的距离，即，第四距离d4太窄时，如上所述，第一绝缘图案25a和第二反射层层40b可以彼此相邻，并且因此第二反射层40b的材料可以沿着第一绝缘图案25a被引入到第一半导体层15a中。相反，当第四距离d4太宽时，第一反射层40a的形成区域可能变窄，并且因此，第一反射层40a的反射效率可能降低。因此，第四距离d4可以在10μm至15μm的范围中。
第二反射层40b可以被布置以仅暴露第一电极30a和第一反射层40a的一部分并且覆盖发光结构15的整个表面。第二反射层40b可以由执行绝缘功能和反射功能两者的材料。例如，第二反射层40b可以包括分布式布拉格反射器(DBR)，但是本发明不限于此。
DBR可以具有通过交替地堆叠具有不同折射率的两种材料而形成的结构。DBR可以通过重复布置具有高折射率的第一层和具有低折射率的第二层被形成。第一层和第二层都可以是电介质，并且第一层和第二层的高折射率和低折射率可以是相对折射率。由于第一层和第二层之间的折射率差，从发光结构15发射的光之中的行进到第二反射层40b的光可以不经过第二反射层40b，并且可以朝着发光结构15被反射。
第二反射层40b的一端可以延伸到第一电极30a的上表面的一部分。第二反射层40b可以延伸以完全覆盖第一绝缘图案25a的边缘。
当第一绝缘图案25a暴露在凹槽20中时，从有源层15b发射的光可以通过第一绝缘图案25a行进到发光结构15的上部，导致发光效率降低。因此，在根据本发明的示例性实施例的发光元件中，第二反射层40b的一端延伸到第一电极30a的上表面的一部分以便完全地覆盖第一绝缘图案的末端。
即，在根据本发明的示例性实施例的发光元件中，第一反射层40a和第二反射层40b可以被布置在发光结构15的上部上，从而朝向衬底10有效地反射在有源层15b中产生的光。
第二电极30b可以被布置在由第二反射层40b暴露的第一反射层40a上。第二电极30b可以由从Ag、Ni、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au、Hf、Ti、Cr、Cu及其选择性组合中的一种制成，但是当前本发明不限于此。
第一接合焊盘45a可以连接到由第二反射层40b暴露的第一电极30a，并且第二接合焊盘45b可以连接到由第二反射层40b暴露的第二电极30b。
*第二示例性实施例*
图4a是根据另一示例性实施例的沿着图1的线I-I'截取的横截面图，并且图4b是图2的区域A的放大图。
如图4a和图4b中所示，在本发明另一示例性实施例的发光元件中，第二绝缘图案25b可以进一步形成在第一绝缘图案25a和第二反射层40b之间。第二绝缘图案25b可以补偿凹槽20的侧表面20b与第一电极30a的边缘之间的第二反射层40b中形成的弯曲程度。
具体地，当凹槽20太深时，第二反射层40b的上表面可能不平坦，并且弯曲部分可能形成在凹槽20的侧表面20b与第一电极30a的边缘之间。由于弯曲部分，第二反射层40b的厚度可能不均匀，并且因此，第二反射层40b可能会部分地未形成。
然而，如在本发明的示例性实施例中，当第二绝缘图案25b被布置在第一绝缘图案25a和第二反射层40b之间时，第二绝缘图案25b可以补偿在第二反射层40b的区域B中形成弯曲的程度。具体地，当第二绝缘图案25b具有足够的厚度时，第二绝缘图案25b的上表面是平坦的，并且可以改进发光元件的台阶覆盖。
此外，第二绝缘图案25b可以减小第二反射层40b、发光结构15和第一绝缘图案25a的热膨胀系数(CTE)之间的偏差。第二绝缘图案25b可以防止第二反射层40b的表面由于CTE之间的差异而被抬起或破裂。
第二绝缘图案25b可以包括具有绝缘性质的无机绝缘材料，诸如SiNx、SiOx等。另外，第二绝缘图案25b可以包括诸如苯并环丁烯(BCB)的有机绝缘材料，但是本发明不限于此。
具体地，第一绝缘图案25a和第二绝缘图案25b可以形成为在第一电极30a的边缘与凹槽20的底表面20a的边缘之间的分离区域中沿凹槽20的侧表面倾斜的结构。在这种情况下，第二绝缘图案25b与第二反射层40b之间的界面的第二倾斜角度θ2可以小于在沿着凹槽20的侧表面20b倾斜的区域中的第一绝缘图案25a与第二绝缘图案25a之间的界面的第一倾斜角度θ1。例如，第一倾斜角度θ1可以在65°至70°的范围中，并且第二倾斜角度θ2可以在范围从45°到60°的范围中。随着第二绝缘图案25b的厚度增加，第二倾斜角度θ2可以减小。
具体地，当第二绝缘图案25b的边缘完全覆盖第一绝缘图案25a的边缘时，第一电极30a的上表面的暴露区域可以被第二绝缘图案25b减小。因此，期望的是第二绝缘图案25b的边缘匹配或暴露第一绝缘图案25a的边缘。在附图中第二绝缘图案25b的边缘被图示为与第一绝缘图案25a的边缘相匹配。
第二反射层40b可以形成以完全覆盖凹槽20的侧表面20b以防止从有源层15b发射的光通过凹槽20的侧表面20b朝着第一和第二接合焊盘45a和45b行进。第二反射层40b在附图中被图示为完全覆盖第一绝缘图案25a和第二绝缘图案25b的边缘。
如上所述，在根据本发明的示例性实施例的发光元件中，在没有额外去除有源层15b的情况下，第一电极30a和第一半导体层15a之间的连接面积可以增加。因此，可以改进驱动电压并且可以有助于发光结构15的电流扩散。在这种情况下，第二绝缘图案25b可以被布置在第一绝缘图案25a和第二反射层40b之间，由此补偿在凹槽20的侧表面20b与第一电极30a的边缘之间的第二反射层40b中形成的弯曲程度。另外，第二反射层40b可以被布置以覆盖凹槽20的侧表面20b，并且朝向发光结构15的发光表面容易地反射行进到凹槽20的侧表面20b的光，由此改进发光元件的光通量。
根据本发明的示例性实施例的发光元件可以进一步包括光学构件，诸如导光板、棱镜片和漫射片，以用作背光单元。另外，根据示例性实施例的发光元件可以进一步应用于显示装置、照明装置和指示装置。
这里，显示装置可以包括底盖、反射板、发光模块、导光板、光学片、显示面板、图像信号输出电路以及滤色器。底盖、反射板、发光模块、导光板和光学片可以组成背光单元。
反射板被布置在底盖上，并且发光模块发射光。导光板被布置在反射板的前面，并且将从发光元件发射的光向前引导，并且该光学片包括棱镜片等，并且被布置在导光板的前面。显示面板被布置在光学片的前面，图像信号输出电路向显示面板提供图像信号，并且滤色器被布置在显示器的前面。
照明装置可以包括衬底、包括根据示例性实施例的发光元件的光源模块、用于散发光源模块的热量的散热器、以及用于处理或转换从外部施加的电信号并且将处理或转换后的电信号供应给光源模块的电源。另外，照明装置可以包括灯、头灯(head lamp)、路灯等。
上述本发明不限于上述示例性实施例和附图，并且对于本领域技术人员而言显而易见的是，在没有脱离示例性实施例的技术理念的范围内各种替代、修改和变化是可能的。

Claims (15)

1.一种发光元件，包括：
发光结构，所述发光结构包括第一半导体层、有源层和第二半导体层；
凹槽，所述凹槽被配置成在其底表面处暴露所述第一半导体层，并且由于所述发光结构被去除而在其侧表面处暴露所述第一半导体层、所述有源层和所述第二半导体层；
第一电极，所述第一电极被连接到在所述凹槽的底表面处暴露的第一半导体层；
第一绝缘图案，所述第一绝缘图案被配置成覆盖在所述凹槽的侧表面处暴露的所述第一半导体层、所述有源层和所述第二半导体层，其中其一端延伸到所述第一电极的上表面的一部分，并且其另一端延伸到所述第二半导体层的上表面的一部分，使得所述第一电极和所述第二半导体层的上表面被部分地暴露；
第一反射层，所述第一反射层被布置在暴露的第二半导体层上；
第二反射层，所述第二反射层被配置成暴露所述第一反射层和所述第一电极；
第二电极，所述第二电极被布置在由所述第二反射层暴露的第二半导体层上；
第二绝缘图案，所述第二绝缘图案被配置成覆盖所述第一反射层并且暴露所述第一反射层和所述第一电极；以及
透明电极层，所述透明电极层被布置在所述第一反射层和所述第二半导体层之间，
其中，所述第二反射层被布置在所述第二绝缘图案上，
其中，所述第二绝缘图案的边缘与延伸到所述第一电极的上部的所述第一绝缘图案的边缘匹配，
其中，所述透明电极层被形成为完全覆盖由所述第一绝缘图案所暴露的所述第二半导体层，以及
其中，所述透明电极层的边缘被形成在所述第一绝缘图案上并且被形成为重叠所述第一绝缘图案。
2.根据权利要求1所述的发光元件，其中，所述第一电极底部侧边缘与所述凹槽底部侧边缘之间的距离至少为0.05μm。
3.根据权利要求1所述的发光元件，其中，所述第一绝缘图案的一端与所述第一电极的上表面之间的重叠距离小于15μm。
4.根据权利要求1所述的发光元件，其中，所述透明电极层的一端延伸至所述第一绝缘图案的上表面。
5.根据权利要求4所述的发光元件，其中，所述透明电极层与所述第一绝缘图案之间的重叠距离在2μm至5μm的范围中。
6.根据权利要求1所述的发光元件，其中，所述第一反射层的边缘与所述凹槽的边缘之间的距离在10μm至15μm的范围中。
7.根据权利要求1所述的发光元件，其中，所述第二反射层被布置在所述第一绝缘图案和所述第一反射层的上部上。
8.根据权利要求1所述的发光元件，其中，所述第二反射层覆盖延伸到所述第一电极的上部的所述第一绝缘图案的边缘。
9.根据权利要求1所述的发光元件，其中，所述第一电极被布置在所述底表面上。
10.根据权利要求1所述的发光元件，其中，所述第一绝缘图案覆盖所述凹槽的侧表面。
11.根据权利要求1所述的发光元件，其中，所述第一反射层被布置在所述第二电极与所述第二半导体层之间。
12.根据权利要求1所述的发光元件，还包括第一接合焊盘，所述第一接合焊盘被连接到由所述第二反射层暴露的第一电极；以及
第二接合焊盘，所述第二接合焊盘被连接到由所述第二反射层暴露的第二电极。
13.根据权利要求1所述的发光元件，其中，所述第二绝缘图案接触所述第一绝缘图案和所述第一反射层。
14.根据权利要求1所述的发光元件，其中，所述第一绝缘图案和所述第二绝缘图案被形成为在所述第一电极的边缘与所述凹槽的底表面的边缘之间的分离区域中沿着所述凹槽的侧表面倾斜的结构，以及
在沿着所述凹槽的侧表面倾斜的区域中的第二绝缘图案与所述第二反射层之间的界面的倾斜角度小于在沿着所述凹槽的侧表面倾斜的区域中的所述第一绝缘图案与所述第二绝缘图案之间的界面的倾斜角度。
15.根据权利要求14所述的发光元件，其中，在沿着所述凹槽的侧表面倾斜的区域中的所述第一绝缘图案与所述第二绝缘图案之间的界面的倾斜角度在65°至70°的范围中，以及
在沿着所述凹槽的侧表面倾斜的区域中的所述第二绝缘图案与所述第二反射层之间的界面的倾斜角度在45°至60°的范围中。
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