CN116435431A - 发光元件 - Google Patents

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CN116435431A CN202211649722.0A CN202211649722A CN116435431A CN 116435431 A CN116435431 A CN 116435431A CN 202211649722 A CN202211649722 A CN 202211649722A CN 116435431 A CN116435431 A CN 116435431A
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light
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洪孟祥
许启祥
郭彦良
洪千雅
陈咏扬
林昱伶
姚学呈
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Abstract

本发明公开一种发光元件,含半导体叠层,含第一型半导体层,含第一部分及第二部分连接第一部分;半导体高台,含主动区域形成于第一部分上,第二型半导体层形成于主动区域上;第一绝缘层形成于半导体叠层上,含第一组、第二组第一绝缘层开口;反射导电结构形成于第一绝缘层上,经第一组第一绝缘层开口电连接第二型半导体层;第二绝缘层,形成于反射导电结构上,具有接触区域含覆盖部及第一组第二绝缘层开口部,覆盖部与第一组第一绝缘层开口部重叠,第一组第一、第二绝缘层开口部错置;第一焊垫,位于第二绝缘层上,经第二组第一绝缘层开口部电连接该第一型半导体层;第二焊垫,位于第二绝缘层上,经第一组第一绝缘层开口部电连接第二型半导体层。

Description

发光元件
技术领域
本发明涉及一种发光元件,更详言之,是涉及一种提升亮度的发光元件。
背景技术
固态发光元件中的发光二极管(LEDs)具有低耗电量、低产热、寿命长、体积小、反应速度快以及良好光电特性,例如具有稳定的发光波长等特性,故已被广泛的应用于家用装置、指示灯及光电产品等。
现有的发光二极管包含一基板、一n型半导体层、一活性层及一p型半导体层形成于基板上、以及分别形成于p型/n型半导体层上的p、n-电极。当通过电极对发光二极管通电,且在一特定值的顺向偏压时,来自p型半导体层的空穴及来自n型半导体层的电子在活性区域内结合以放出光。然而,随着发光二极管应用于不同的光电产品,对于发光二极管的亮度规格也提高,如何提升其亮度,为本技术领域人员所研究开发的目标之一。
发明内容
本发明揭露一种发光元件,包含半导体叠层,包含第一型半导体层,包含第一部分及第二部分连接第一部分;以及半导体高台,包含主动区域形成于第一部分上,及第二型半导体层形成于主动区域上;第一绝缘层形成于第二型半导体层上,并包含第一组第一绝缘层开口及第二组第一绝缘层开口;反射导电结构形成于第一绝缘层上,经由第一组第一绝缘层开口电连接第二型半导体层;第二绝缘层,形成于反射导电结构上,并具有接触区域包含覆盖部及第一组第二绝缘层开口部,其中覆盖部与第一组第一绝缘层开口部重叠,第一组第二绝缘层开口部与第一组第一绝缘层开口部错置;第一焊垫,位于第二绝缘层上,经由第二组第一绝缘层开口部电连接该第一型半导体层;以及第二焊垫,位于第二绝缘层上,经由第一组第一绝缘层开口部电连接第二型半导体层。
附图说明
图1A为本发明一实施例发光元件10的俯视图;
图1B为图1A中标示C处的一俯视局部放大图;
图2A为本发明图1A沿A-A'线的一实施例发光元件10的截面图;
图2B为本发明图1A沿B-B'线的一实施例发光元件10的截面图;
图3至图18B为本发明一实施例发光元件10制造方法中于各阶段的俯视图及截面图;
图19A至图19E为本发明各实施例发光元件11至15的俯视图;
图20A为本发明一实施例发光元件20的俯视图;
图20B为本发明图20A沿A-A'线的一实施例发光元件20的截面图;
图21A及图21B为本发明各实施例发光元件21及22的俯视图;
图22为本发明一实施例发光元件30的俯视图;
图23A为本发明图22沿A-A'线的一实施例发光元件30的截面图;
图23B为本发明图22沿B-B'线的一实施例发光元件30的截面图;
图24为本发明一实施例发光元件31的俯视图;
图25为本发明一实施例发光封装体1P的示意图;
图26为本发明一实施例发光封装体2P的示意图;
图27为本发明一实施例发光封装体3P的示意图;
图28为本发明一实施例发光装置1A的示意图;
图29为本发明一实施例发光装置2A的示意图;
图30为本发明一实施例发光装置3A的示意图;
图31为本发明一实施例发光装置4A的示意图。
符号说明
1A、2A、3A、4A 发光装置
1P、2P、3P 发光封装体
10~15、20~22、30~31、1000 发光元件
100 基板
100s 基板上表面
100w 基板侧表面
101P 透光体
102P 反射体
103a、103b 金属凸块
110 半导体高台
110n 第一型半导体层
110a 主动(有源)区域
110p 第二型半导体层
120 第一绝缘层
120a 第一周边接触孔
120c 第一绝缘层开口
121 粘着层
130 透明导电层
140 反射导电结构
150 第二绝缘层
150a 第二周边接触孔
150c1、350c 第一组第二绝缘层开孔部
150c2 第二组第二绝缘层开孔部
160 接触层
161 第一接触层
162 第二接触层
163 第三接触层
170 第三绝缘层
170a 第一焊垫开口
170b 第二焊垫开口
181 第一焊垫
182 第二焊垫
201P 反射结构
202P 封装基板
203P 第一垫片
204P 第二垫片
205P 绝缘部
210a 半导体高台开口
220a 第一内部接触孔
221a 粘着层开口
230a 透明导电层开口
240a 反射导电结构开口
250b 第二内部接触孔
300 支撑基板
301 第一焊盘
302 第二焊盘
303 第一凸块
304 第二凸块
305 波长转换器
306、505 透镜
401A 灯罩
402A 反射镜
403A 承载部
404A 发光单元
405A 发光模块
406A 灯座
407A 散热片
408A 连接部
409A 电连接元件
500、600 显示面板
501 底盖
502、606 反射片
503 扩散板
504、605 光学片
601 框架
602、603 罩盖
604 导光板
607、701 载板
700 灯主体
702 盖透镜
703 散热部
704 支撑肋
705 连接部件
706 散热片
707 散热扇
351 覆盖部
B1、B2、B3 分支
C4 内回部
D1 第一方向
d 间隔
E 周边裸露区域
F3、F4、F5 外框
H5 纬部
O 交界
R1、R2 接触区域
S1 外侧区段
S2 内侧区段
S3 连接区段
T1、T2 主干
V5 经部
具体实施方式
下文中,将参照图示详细地描述本发明的示例性实施例,已使得本发明领域技术人员能够充分地理解本发明的精神。本发明并不限于以下的实施例,而是可以以其他形式实施。本说明书中所使用的序数例如「第一」、「第二」、「第三」等用词,是用以修饰元件,其本身并不意含及代表该元件有任何之前的序数,也不代表某一元件与另一元件的顺序,或是制造方法上的顺序,这些序数的使用仅用来使具有相同命名的元件能做出清楚区分。又,本说明书记载于实施例中的构成零件的尺寸、材质、形状、相对配置等在没有限定的记载下,本发明的范围并非限定于此,而仅是单纯的说明而已。且各图示所示构件的大小或位置关系等,会由于为了明确说明有加以夸大的情形。此外,在以下实施例中可以并入其他层/结构或步骤。例如,「在第一层/结构上形成第二层/结构」的描述可以包含第一层/结构直接接触第二层/结构的实施例,或者包含第一层/结构间接接触第二层/结构的实施例,亦即有其他层/结构存在于第一个层/结构和第二个层/结构之间。此外,第一层/结构和第二层/结构间的空间相对关系可以根据装置的操作或使用而改变,第一层/结构本身不限于单一层或单一结构,第一层中可包含多个子层,第一结构可包含多个子结构。在本说明书中,有一些相同的符号,其表示具有相同或是类似的结构、功能、原理的元件,且为本领域技术人员可以依据本说明书的教导而推知。为说明书的简洁度考虑,相同的符号的元件将不再重述。
图1A显示本发明一实施例发光元件10的俯视图。图2A显示图1A中沿A-A’线的截面图。图2B显示图1A中沿B-B’线的截面图。图3至图18B显示本发明一实施例发光元件10制造方法中于各阶段的俯视图及截面图。发光元件10的制造方法详述如下。首先,参照图3、图4A及图4B,在一基板100上方形成一第一型半导体层110n,以及在第一型半导体层110n上依序形成一主动(有源)区域110a及一第二型半导体110p。图3为发光元件10制造方法中上述步骤完成后的俯视图,图4A及图4B分别显示图3中沿A-A’线及B-B’线的截面图。基板100可以是一晶片,与形成于其上的第一型半导体层110n、主动区域110a及第二型半导体110p构成一半导体晶片。半导体晶片在后续切割制作工艺后分离成多个发光元件10,以下的实施例图示及说明将以单一个发光元件10做代表。
基板100可以是一成长基板,包括用于生长磷化镓铟(AlGaInP)的砷化镓(GaAs)基板、及磷化镓(GaP)基板,或用于生长氮化铟镓(InGaN)或氮化铝镓(AlGaN)的蓝宝石(Al2O3)基板,氮化镓(GaN)基板,碳化硅(SiC)基板、及氮化铝(AlN)基板。基板100包含基板上表面100s。基板100可以是一图案化基板,即,基板上表面100s上具有图案化结构(图未示)。在一实施例中,从主动区域110a发射的光可以被基板100的图案化结构所折射,从而提高发光元件的亮度。在一实施例中,图案化结构减缓或抑制了基板100与第一型半导体层110n、主动区域110a及第二型半导体层110p之间因晶格不匹配而导致的错位,从而改善外延品质。
在本发明的一实施例中,在基板100上形成第一型半导体层110n、主动区域110a及第二型半导体层110p的方法包含有机金属化学气相沉积(MOCVD)、分子束外延法(MBE)、氢化物气相外延(HVPE)或离子镀,例如溅镀或蒸镀等。
在一实施例中,在基板100上形成第一型半导体层110n之前,可先形成一缓冲结构(图未示)。缓冲结构可进一步减小上述的晶格不匹配并抑制错位,从而改善外延品质。缓冲层的材料包括适合上述半导体叠层外延成长的材料,例如GaN、AlGaN或AlN。缓冲结构的形成方法包含有机金属化学气相沉积(MOCVD)、分子束外延法(MBE)、氢化物气相外延(HVPE)或离子镀,例如溅镀或蒸镀等。在一实施例中,缓冲结构包括多个子层(图未示)。子层包括相同材料或不同材料。在一实施例中,缓冲结构包括两个子层,其中第一子层的生长方式为溅镀,第二子层的生长方式为MOCVD。在一实施例中,缓冲层另包含第三子层。其中第三子层的生长方式为MOCVD,第二子层的生长温度高于或低于第三子层的生长温度。在一实施例中,第一、第二及第三子层包括相同的材料,例如AlN,或不同材料,例如AN、GaN、或AlGaN。在本发明的一实施例中,第一型半导体层110n和第二型半导体层110p,例如为包覆层(cladding layer)或局限层(confinement layer),具有不同的导电型态、电性、极性或用于提供电子或空穴的掺杂元素。例如,第一型半导体层110n是n型半导体,以及第二型半导体层110p是p型半导体。主动区域110a形成于第一型半导体层110n与第二型半导体层110p之间。电子与空穴在电流驱动下在主动区域110a中结合,将电能转换成光能以发光。可通过改变其中一个或多个层别的物理特性和化学组成,来调整发光元件10所发出的光的波长。
第一型半导体层110n、主动区域110a及第二型半导体层110p的材料包括AlxInyGa(1-x-y)N或AlxInyGa(1-x-y)P的III-V族半导体材料,其中0≤x,y≤1;x+y≤1。根据主动区域110a的材料,当主动区域110a的材料是AlInGaP系列时,可以发出波长介于610nm和650nm之间的红光或波长介于550nm和570nm之间的黄光。当主动区域110a的材料是InGaN系列时,可以发出波长介于400nm和490nm之间的蓝光或深蓝光或波长介于490nm和550nm之间的绿光。当主动区域110a的材料是AlGaN系列时,可以发出波长介于400nm和250nm之间的UV光。主动区域110a可以是单异质结构(single heterostructure;SH)、双异质结构(doubleheterostructure;DH)、双面双异质结构(double-side double heterostructure;DDH)、多重量子阱(multi-quantum well;MQW)。主动区域110a的材料可以是i型、p型或n型半导体。
接着,实施裸露区域形成步骤,包含实施一周边裸露区域E形成步骤。图3为发光元件10制造方法中上述步骤完成后的俯视图,图4A及图4B分别显示图3中沿A-A’线及B-B’线的截面图。参见图3、图4A及图4B,定义出第一型半导体层110n的第一部分P1及第二部分P2两个区域,第二部分P2连接第一部分P1,由第二型半导体层110p的上表面往下移除第二部分P2上的第二型半导体层110p及主动区域110a,或更进一步蚀刻部分第一型半导体层110n至一深度,露出第一型半导体层110n的上表面,形成周边裸露区域E。在一实施例中,第二部分P2围绕第一部分P1。相对于周边裸露区域E,第一部分P1上未被移除的主动区域110a及第二型半导体层110p形成一半导体高台110。在一实施例中,移除第二部分P2上的第二型半导体层110p及主动区域110a的方式包含以光掩模定义第一部分P1及第二部分P2,再以蚀刻显影方式移除第二部分P2上的第二型半导体层110p及主动区域110a。在本实施例中,周边裸露区域E未被半导体高台110覆盖,裸露出第一型半导体层110n的第二部分P2,且围绕半导体高台110,周边裸露区域E包含底部及侧壁,底部由被裸露出第一型半导体层110n的第二部分P2的上表面构成,侧壁由半导体高台110与第二部分P2的上表面相接的侧表面构成。在一实施例中,半导体高台110周围的第二部分P2的第一型半导体层110n可以再进一步移除,露出基板上表面100s,形成走道区。走道区分隔并定义出多个发光单元10,并作为后续切割制作工艺中预备分割线的所在位置。在一实施例中,如图3所示,半导体高台110的轮廓呈波浪状、锯齿状、方波状或其他非直线的图案,通过半导体高台110轮廓的图案设计可提高发光元件10的光取出效率。
接着,参照图5、图6A及图6B,实施一透明导电层130形成步骤。图5为发光元件10制造方法中上述步骤完成后的俯视图,图6A及图6B分别显示图5中沿A-A’线及B-B’线的截面图。透明导电层130覆盖第二型半导体层110p的上表面,并与第二型半导体层110p电性接触。在本实施例中,透明导电层130的边缘是内缩于与其相邻的第二型半导体层110p的边缘。透明导电层130可以是金属或是透明导电材料,其中金属可选自具有透光性的薄金属层,例如金(Au)、铝(Al)、钛(Ti)、镍(Ni)、铬(Cr)或上述材料的合金或叠层。透明导电材料对于主动区域110a所发出的光线为透明,包含石墨烯、铟锡氧化物(ITO)、氧化铝锌(AZO)、氧化镓锌(GZO)、氧化锌(ZnO)或铟锌氧化物(IZO)等材料。
在透明导电层130形成后,参照图7、图8A及图8B,实施一第一绝缘层120形成步骤。图7为发光元件10制造方法中上述步骤完成后的俯视图,图8A及图8B分别显示图7中沿A-A’线及B-B’线的截面图。第一绝缘层120形成于第二型半导体层110p上。在一实施例中,第一绝缘层120形成于透明导电层130的上表面上,延伸覆盖部分第二型半导体层110p、第一型半导体层110n的第二部分P2的侧表面、周边裸露区域E中的部分底部及侧壁、以及基板100外围的上表面100s。第一绝缘层120包含第一绝缘层开口120c位于第二型半导体层110p上,暴露出部分第二型半导体层110p,及/或透明导电层130。第一绝缘层120相对于主动区域110a所发出的光线为透明,其材料为非导电材料,包含有机材料或无机材料。其中有机材料包含Su8、苯并环丁烯(BCB)、过氟环丁烷(PFCB)、环氧树脂(Epoxy)、丙烯酸树脂(AcrylicResin)、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)、聚酰亚胺(Polyimide)或氟碳聚合物(Fluorocarbon Polymer)。无机材料包含例如硅胶(Silicone)、玻璃(Glass)或是介电材料,介电材料例如为氧化硅(SiNx)、氮化硅(SiOx)、氧氮化硅(SiOxNy)、氧化铌(Nb2O5)、氧化钽(Ta2O5)、氧化铪(HfO2)、氧化钛(TiOx)、氟化镁(MgF2)、氧化铝(Al2O3)等。第一绝缘层120可由多个子层堆叠而成。在一实施例中,多个子层由介电材料所形成,介电材料包括含硅材料,例如氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)、或氧氮化硅(SiOxNy)、金属氧化物,例如氧化钽(Ta2O5)、氧化铌(Nb2O5)、氧化铪(HfO2)、氧化钛(TiOx)、或氧化铝(Al2O3)、金属氟化物,例如氟化镁(MgF2)。通过不同折射率材料的选择搭配其厚度设计堆叠成材料叠层构成反射结构,对主动区域110a发出的特定波长范围的光线提供反射功能,例如为一分布式布拉格反射器(DBR,distributed Bragg reflector)。第一绝缘层120的形成方式包含原子沉积法(Atomic Layer Deposition,ALD)、溅镀(sputtering)、蒸镀(evaporation)及旋涂(spin-coating)等方式。在另一实施例中,第一绝缘层120只形成于第二型半导体层110p及透明导电层130的上表面上,在形成透明导电层130及第一绝缘层120前,先形成保护绝缘层(图未示)覆盖半导体高台110侧表面,具体而言,保护绝缘层覆盖部分第二型半导体层110p、第一型半导体层110n的第二部分P2的侧表面、周边裸露区域E中的部分底部及侧壁、以及基板100外围的上表面100s。接着再形成透明导电层130及第一绝缘层120于第二型半导体层110p上,在此实施例中,透明导电层130可以延伸覆盖部分的保护绝缘层上。具体而言,在一实施例中,透明导电层130可以延伸覆盖部分的保护绝缘层,但不超出半导体高台110的周围。在另一实施例中,透明导电层130可以延伸覆盖于部分的保护绝缘层上,且超出半导体高台110的周围覆盖至半导体高台110侧壁的保护绝缘层上。
请继续参照图7、图8A及图8B,在形成第一绝缘层120的步骤中,可先形成一绝缘材料层,再以干蚀刻、湿蚀刻或掀离(lift-off)等方式形成一第一绝缘层开口120c,暴露出部分第二型半导体层110p,及/或透明导电层130。在本实施例中,由俯视观之,第一绝缘层开口120c包含一沟槽不与周边裸露区域E连接。具体来说,第一绝缘层开口120c的沟槽端点及边缘与半导体高台110周围间隔一距离。由俯视观之,沟槽于第一绝缘层120中延伸形成一鱼骨图案。具体来说,沟槽包含一主干T1及多个分支B1,分支B1分别由主干T1两侧延伸出来而于半导体高台110上形成一鱼骨图案。在一实施例中,分支B1分别由主干T1两侧沿垂直主干T1的延伸方向分支。在一实施例中,主干T1两侧的分支B1可以对称或不对称延伸。在一实施例中,主干T1两侧的分支B1的数量、长度及/或宽度可以相同或不相同。主干T1及分支B1的长度及/或宽度可以相同或不相同。在一实施例中,两相邻分支B1的间距可以相同或不相同。在一实施例中,分支B1的数量、主干T1及分支B1的长度及宽度、相邻两分支B1的间距及沟槽的俯视总面积与基板100的俯视面积的比例可依尺寸及光电特性需求设计调整。在一实施例中,沟槽主干T1及分支B1的宽度可为1微米到20微米。在一实施例中,相邻两分支B1的间距可为10微米到200微米。在一实施例中,沟槽的俯视总面积与基板100的俯视面积的比例可为1%到20%。但并不以前述数值范围为限,举例来说,应用于低电流密度产品,例如电流密度小于或等于0.21A/mm2,沟槽主干T1及分支B1的宽度可较小,相邻两分支B1的间距可较大,而应用于高电流密度产品,例如电流密度大于或等于0.42A/mm2,沟槽主干T1及分支B1的宽度可较大,相邻两分支B1的间距可较小。
参照图11、图12A及图12B,实施一反射导电结构140形成步骤。图11为发光元件10制造方法中上述步骤完成后的俯视图,图12A及图12B分别显示图11中沿A-A’线及B-B’线的截面图。反射导电结构140形成于第一绝缘层120上,其经由第一绝缘层开口120c与第二型半导体层110p电连接。外部注入电流通过反射导电结构140,再经由第一绝缘层开口120c电连接至第二型半导体层110p达到电流均匀分布的效果。在一实施例中,第一绝缘层120覆盖第一型半导体层110n及半导体高台110的侧表面,可以保护第一型半导体层110n及半导体高台110,避免在后续制作工艺中可能破坏第一型半导体层110n及半导体高台110,或异性电性接触形成短路。在一实施例中,反射导电结构140可包含单一金属层或是由多个金属层所形成的叠层,第一绝缘层120可包含单层或是由多层,例如为分布式布拉格反射器所形成的叠层,反射导电结构140与第一绝缘层120形成一全方位反射镜(omnidirectionalreflector,ODR),以增进光的反射及发光元件10的亮度。在一实施例中,反射导电结构140与第一绝缘层120重叠部分的俯视总面积与半导体高台110的俯视面积的比例可为80%到99%。在一实施例中,反射导电结构140包含阻障层(图未示)及反射层(图未示),阻障层形成并覆盖于反射层上,阻障层可以防止反射层的金属元素的迁移、扩散或氧化。反射层的材料包含对主动区域110a所发射的光线具有高反射率的金属材料,例如银(Ag)、金(Au)、铝(Al)、钛(Ti)、铬(Cr)、铜(Cu)、镍(Ni)、铂(Pt)、钌(Ru)、钨(W)或上述材料的合金或叠层。阻障层的材料包括铬(Cr)、铝(Al)、铂(Pt)、钛(Ti)、钨(W)、锌(Zn)或上述材料的合金或叠层。在一实施例中,当阻障层为金属叠层时,阻障层是由两层或两层以上的金属交替堆叠而形成,例如Cr/Pt,Cr/Ti,Cr/TiW,Cr/W,Cr/Zn,Ti/Al,Ti/Pt,Ti/W,Ti/TiW,Ti/Zn,Pt/TiW,Pt/W,Pt/Zn,TiW/W,TiW/Zn,或W/Zn等。在一实施例中,反射导电结构140的边缘是内缩于与其相邻的第二型半导体层110p的边缘,且透明导电层130的边缘是内缩于与其相邻的反射导电结构140的边缘。换句话说,反射导电结构140的边缘与相邻的第二型半导体层110p的边缘有一间距,透明导电层130的边缘与相邻的反射导电结构140的边缘有一间距。
在一实施例中,可在形成反射导电结构140之前,先实施一粘着层121形成步骤。参照图9、图10A及图10B。图9为发光元件10制造方法中上述步骤完成后的俯视图,图10A及图10B分别显示图9中沿A-A’线及B-B’线的截面图。粘着层121形成于第一绝缘层120上且填入第一绝缘层开口120c,经由第一绝缘层开口120c连接第二型半导体层110p及/或透明导电层130。在一实施例中,粘着层121形成于第一绝缘层120上,或形成于第一绝缘层120上,并延伸入第一绝缘层开口120c的侧壁。在一实施例中,粘着层121具有粘着层开口(图未示)对应第一绝缘层开口120c设置,经由粘着层开口及第一绝缘层开口120c暴露第二型半导体层110p及/或透明导电层130。在一实施例中,粘着层121的边缘是内缩于与其相邻的第二型半导体层110p的边缘,且透明导电层130的边缘是内缩于与其相邻的粘着层121的边缘。换句话说,粘着层121的边缘位于第二型半导体层110p上且与其相邻的第二型半导体层110p的边缘间隔一间距,透明导电层130的边缘位于粘着层121上且与其相邻的粘着层121的边缘间隔一间距。粘着层121可以是金属或是透明导电材料,其中金属可选自具有透光性的薄金属层,例如金(Au)、铝(Al)、钛(Ti)、镍(Ni)、铬(Cr)或上述材料的合金或叠层。透明导电材料对于主动区域110a所发出的光线为透明,包含石墨烯、氮化钛(TiN)、铟锡氧化物(ITO)、氧化铝锌(AZO)、氧化镓锌(GZO)、氧化锌(ZnO)或铟锌氧化物(IZO)等材料。在一实施例中,当粘着层121具有粘着层开口(图未示)时,粘着层121可以是介电材料,介电材料例如为氧化钛(TiOx)或氧化铝(Al2O3)等。在一实施例中,粘着层121的厚度小于透明导电层130的厚度,避免吸光而影响发光效率。在一实施例中,反射导电结构140位于粘着层121上,通过粘着层121增加反射导电结构140与第一绝缘层120之间的粘着力。
参照图13、图14A及图14B,在形成反射导电结构140后,实施一第二绝缘层150形成步骤。图13为发光元件10制造方法中上述步骤完成后的俯视图,图14A及图14B分别显示图13中沿A-A’线及B-B’线的截面图。第二绝缘层150形成于反射导电结构140上。在一实施例中,第二绝缘层150自反射导电结构140延伸形成于第一绝缘层120上,覆盖周边裸露区域E及/或基板100外围的基板上表面100s。在一实施例中,第二绝缘层150形成于部分反射导电结构140上。在一实施例中,第二绝缘层150包含第一组第二绝缘层开孔部150c1及/或第二组第二绝缘层开孔部150c2位于反射导电结构140上,且经由第一组第二绝缘层开孔部150c1及/或第二组第二绝缘层开孔部150c2暴露另一部分反射导电结构140。第二绝缘层150还包含一或多个第二周边接触孔150a位于周边裸露区域E上,且经由第二周边接触孔150a暴露出第一型半导体层110n的部分第二部分P2。在形成第二绝缘层150的步骤中,可先形成一绝缘材料层于反射导电结构140上,再以干蚀刻、湿蚀刻或掀离(lift-off)等方式形成一或多个第一组第二绝缘层开孔部150c1、第二组第二绝缘层开孔部150c2及一或多个第二周边接触孔150a。在一实施例中,由俯视观之,第一组第二绝缘层开孔部150c1及/或第二组第二绝缘层开孔部150c2与第一绝缘层开口120c间隔设置,且不重叠。在此实施例中,第二绝缘层开孔部的大小、数量、位置可视发光元件规格调整,例如第二绝缘层开孔部的大小、数量可视电性需求调整,当第二绝缘层开孔部的孔部尺寸较大,数量较多,可由此降低元件的正向电压。此外,在避免第二绝缘层开孔部与第一绝缘层开口重叠造成叠层之间高低落差增加,在维持一第二绝缘层开孔部总面积下,可通过将第二绝缘层开孔部数量增加,各第二绝缘层开孔部的孔部尺寸缩小,以避开第一绝缘层开口的位置来减少高低差。例如选择形成第一组第二绝缘层开孔部150c1及第二组第二绝缘层开孔部150c2来调整接触面积。在另一实施例中,在形成一或多个第二周边接触孔150a的步骤中,第一绝缘层120的第一周边接触孔120a可在形成第二周边接触孔150a的同时形成,详言之,在移除部分第二绝缘层形成第二周边接触孔150a的步骤中,也移除了第二周边接触孔150a正下方的第一绝缘层120而形成第一周边接触孔120a,并暴露出第一型半导体层110n的第二部分P2。在一实施例中,多个第一周边接触孔120a设置于周边裸露区域E上,多个第二周边接触孔150a分别对应第一周边接触孔120a的位置设置于周边裸露区域E上。第二绝缘层150相对于主动区域110a所发出的光线为透明,其材料为非导电材料,包含有机材料或无机材料。其中有机材料包含Su8、苯并环丁烯(BCB)、过氟环丁烷(PFCB)、环氧树脂(Epoxy)、丙烯酸树脂(AcrylicResin)、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)、聚酰亚胺(Polyimide)或氟碳聚合物(Fluorocarbon Polymer)。无机材料包含例如硅胶(Silicone)、玻璃(Glass)或是介电材料,介电材料例如为氧化硅(SiNx)、氮化硅(SiNx)、氧氮化硅(SiOxNy)、氧化铌(Nb2O5)、氧化钽(Ta2O5)、氧化铪(HfO2)、氧化钛(TiOx)、氟化镁(MgF2)、氧化铝(Al2O3)等。第二绝缘层150可由多个子层堆叠而成。在一实施例中,多个子层由介电材料所形成,介电材料包括含硅材料,例如氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)、或氧氮化硅(SiOxNy)、金属氧化物,例如氧化铌(Nb2O5)、氧化钽(Ta2O5)、氧化铪(HfO2)、氧化钛(TiOx)、或氧化铝(Al2O3)、金属氟化物,例如氟化镁(MgF2)。通过不同折射率材料的选择搭配其厚度设计堆叠成材料叠层构成反射结构,对主动区域110a发出的特定波长范围的光线提供反射功能,例如为一分布式布拉格反射器(DBR,distributed Bragg reflector)。第二绝缘层150的形成方式包含原子沉积法(Atomic Layer Deposition,ALD)、溅镀(sputtering)、蒸镀(evaporation)及旋涂(spin-coating)等方式。在一实施例中,由于第二绝缘层150覆盖第一型半导体层110n及半导体高台110的侧表面,可以保护第一型半导体层110n及半导体高台110,避免在后续制作工艺中可能破坏第一型半导体层110n及半导体高台110,或异性电性接触形成短路。
在形成第二绝缘层150之后,请参照图15、图16A及图16B,实施一接触层160形成步骤。图15为发光元件10制造方法中上述步骤完成后的俯视图,图16A及图16B分别显示图15中沿A-A’线及B-B’线的截面图。接触层160形成在第二绝缘层150上,包含彼此分离的一第一接触层161及一第二接触层162。第一接触层161覆盖第一绝缘层120及第二绝缘层150且延伸至周边裸露区域E,经由第一周边接触孔120a及第二周边接触孔150a接触第一型半导体层110n的第二部分P2以电连接第一型半导体层110n。第二接触层162经由第一组第二绝缘层开孔部150c1及/或第二组第二绝缘层开孔部150c2接触反射导电结构140,与第二型半导体层110p电连接。在一实施例中,接触层160还包含一第三接触层163位于第一接触层161及第二接触层162之间,并与第一接触层161及第二接触层162彼此分离且电性隔绝。在一实施例中,由俯视观之,第一接触层161环绕第二接触层162及/或第三接触层163,通过与第一型半导体层110n电连接的第一接触层161环绕围绕与第二型半导体层110p电连接的第二接触层162,来达到电流均匀扩散的效果。在一实施例中,第三接触层163为电性浮接用以作为发光元件10的顶针区,具有吸收和分散焊接力道的缓冲功能。在一实施例中,第三接触层163与第一接触层161或第二接触层162相连接,第三接触层163与第一接触层161或第二接触层162电连接。在一实施例中,接触层160包含金属材料,例如银(Ag)、铝(Al)、铬(Cr)、铂(Pt)、金(Au)、钛(Ti)、钨(W)、锌(Zn)或上述材料的合金或叠层。在一实施例中,接触层160包含一反射金属层,例如银(Ag)、铝(Al),在反射金属层与第二绝缘层150之间具有一粘着层(图未示),用来增加反射金属层与第二绝缘层150之间的附着力。在一实施例中,粘着层对应彼此分离的第一接触层161及第二接触层162形成于第二绝缘层150上。在一实施例中,一部分的粘着层覆盖第一绝缘层120及第二绝缘层150且延伸至周边裸露区域E,经由第一周边接触孔120a及第二周边接触孔150a接触第一型半导体层110n的第二部分P2以电连接第一型半导体层110n。在此实施例中,另一部分的粘着层经由第一组第二绝缘层开孔部150c1及/或第二组第二绝缘层开孔部150c2接触反射导电结构140,与第二型半导体层110p电连接。在一实施例中,粘着层形成于第二绝缘层150上并延伸入第一周边接触孔120a、第二周边接触孔150a、第二绝缘层开孔部150c1,150c2的侧壁,其中粘着层具有粘着层开口(图未示)对应第一周边接触孔120a、第二周边接触孔150a、第二绝缘层开孔部150c1,150c2设置,接触层160分别经由粘着层开口及第一周边接触孔120a、第二周边接触孔150a接触第一型半导体层110n及经由粘着层开口及第二绝缘层开孔部150c1,150c2接触反射导电结构140。在一实施例中,粘着层可以是金属或是透明导电材料,其中金属可选自具有透光性的薄金属层,例如金(Au)、铝(Al)、钛(Ti)、镍(Ni)、铬(Cr)或上述材料的合金或叠层。透明导电材料对于主动区域110a所发出的光线为透明,包含石墨烯、氮化钛(TiN)、铟锡氧化物(ITO)、氧化铝锌(AZO)、氧化镓锌(GZO)、氧化锌(ZnO)或铟锌氧化物(IZO)等材料。在一实施例中,当粘着层具有粘着层开口时,粘着层可以是介电材料,介电材料例如为氧化钛(TiOx)或氧化铝(Al2O3)等。在一实施例中,反射金属层为银,粘着层为铟锡氧化物。在一实施例中,粘着层的厚度小于透明导电层130的厚度,避免吸光而影响发光效率。
接着,参照图17、图18A及图18B,实施一第三绝缘层170形成步骤。图17为发光元件10制造方法中上述步骤完成后的俯视图,图18A及图18B分别显示图17中沿A-A’线及B-B’线的截面图。第三绝缘层170形成于接触层160上,第三绝缘层170自接触层160延伸至第二绝缘层150上,覆盖周边裸露区域E及/或基板100外围的基板上表面100s。形成第三绝缘层170的步骤中,可先形成一绝缘材料层,再以干蚀刻、湿蚀刻或掀离(lift-off)等方式形成一或多个第一焊垫开口170a暴露第一接触层161,以及一或多个第二焊垫开口170b暴露第二接触层162。在一实施例中,由俯视观之,第一组第二绝缘层开孔部150c1与第二焊垫开口170b重叠并位于第二焊垫开口170b中,第二组第二绝缘层开孔部150c2与第二焊垫开口170b不重叠并位于第二焊垫开口170b外。在本实施例中,在俯视图中,为了避免第二焊垫开口170b截穿过第二绝缘层开孔部造成交界处叠层高低落差,设计第一组第二绝缘层开孔部150c1及第二组第二绝缘层开孔部150c2减小上述的高低差。在一实施例中,第一焊垫开口170a与第二焊垫开口170b的形状不同。第三绝缘层170相对于主动区域110a所发出的光线为透明,其材料为非导电材料,包含有机材料或无机材料。其中有机材料包含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)、聚酰亚胺(Polyimide)或氟碳聚合物(Fluorocarbon Polymer)。无机材料包含例如硅胶(Silicone)、玻璃(Glass)或是介电材料,介电材料例如为氧化硅(SiNx)、氮化硅(SiNx)、氧氮化硅(SiOxNy)、氧化铌(Nb2O5)、氧化钽(Ta2O5)、氧化铪(HfO2)、氧化钛(TiOx)、氟化镁(MgF2)、氧化铝(Al2O3)等。第三绝缘层170可由多个子层堆叠而成。在一实施例中,多个子层由介电材料所形成,介电材料包括含硅材料,例如氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)、或氧氮化硅(SiOxNy)、金属氧化物,例如氧化铌(Nb2O5)、氧化钽(Ta2O5)、氧化铪(HfO2)、氧化钛(TiOx)、或氧化铝(Al2O3)、金属氟化物,例如氟化镁(MgF2)。通过不同折射率材料的选择搭配其厚度设计堆叠成材料叠层构成反射结构,对主动区域110a发出的特定波长范围的光线提供反射功能,例如为一分布式布拉格反射器(DBR,distributed Braggreflector)。第三绝缘层170的形成方式包含原子沉积法(Atomic Layer Deposition,ALD)、溅镀(sputtering)、蒸镀(evaporation)及旋涂(spin-coating)等方式。在一实施例中,由于第三绝缘层170覆盖第一型半导体层110n、半导体高台110及接触层160的侧表面,可以保护第一型半导体层110n、半导体高台110及接触层160,避免在后续制作工艺中可能破坏第一型半导体层110n、半导体高台110及接触层160,或异性电性接触形成短路。
在形成第三绝缘层170之后,请参照图1A、图2A及图2B。在第一焊垫开口170a与第二焊垫开口170b分别形成第一焊垫181及第二焊垫182,且分别经由接触第一接触层161与第二接触层162而分别电连接第一型半导体层110n与第二型半导体层110p。在一实施例中,第一焊垫181及/或第二焊垫182还可覆盖于第三绝缘层170上,以增加第一焊垫181、第二焊垫182面积,在后续封装制作工艺中,进而增加对外接合时的接合面积。第一焊垫181及第二焊垫182包含金属材料,例如铬(Cr)、钛(Ti)、钨(W)、金(Au)、铝(Al)、铟(In)、锡(Sn)、镍(Ni)、铂(Pt)等金属或上述材料的叠层或合金。第一焊垫181及第二焊垫182可由单个层或是多个层所组成。例如,第一焊垫181及第二焊垫182可包括Ti/Al、Ti/Au、Ti/Pt/Au、Cr/Au、Cr/Pt/Au、Ni/Au、Ni/Pt/Au或Cr/Al/Cr/Ni/Au。在一实施例中,第一焊垫181及第二焊垫182的表面有对应第一绝缘层120、第二绝缘层150及第三绝缘层170的开口形成的多个凹部(图未示),介由该些凹部,在后续封装制作工艺中,可提升焊垫与载板之间的接合力,以提升制作工艺良率。最后,沿着走道区将半导体晶片分割形成多个发光元件10。
图1A显示本发明一实施例发光元件10的俯视图。图2A显示图1A中沿A-A’线的截面图。图2B显示图1A中沿B-B’线的截面图。如图1、图2A及图2B所示,发光元件10包含基板100、第一型半导体层110n、半导体高台110、周边裸露区域E、第一绝缘层120、反射导电结构140、第二绝缘层150、接触层160、第三绝缘层170、第一焊垫181、以及第二焊垫182。在一实施例中,发光元件10可包含透明导电层130位于半导体高台110与第一绝缘层120之间。在一实施例中,发光元件10可包含粘着层121位于第一绝缘层120与反射导电结构140之间。
详言之,第一型半导体层110n位于基板100上,包含第一部分P1及第二部分P2。于一实施例中,第二部分P2围绕第一部分P1。在一实施例中,第一型半导体层110n未覆盖基板100外围的基板上表面100s。半导体高台110位于第一型半导体层110n上,包含主动区域110a位于第一型半导体层110n的第一部分P1上,第二型半导体层110p位于主动区域110a上。在本实施例中,周边裸露区域E未被半导体高台110覆盖,裸露出第一型半导体层110n的第二部分P2,且围绕半导体高台110,周边裸露区域E包含底部及侧壁,底部由被裸露出第一型半导体层110n的第二部分P2的上表面构成,侧壁由半导体高台110与第二部分P2的上表面相接的侧表面构成。第一绝缘层120位于第二型半导体层110p上。在一实施例中,第一绝缘层120形成于透明导电层130的上表面上,延伸覆盖部分第二型半导体层110p、第一型半导体层110n的第二部分P2的侧表面、周边裸露区域E中的部分底部及侧壁、以及基板100外围的上表面100s。第一绝缘层120包含第一周边接触孔120a、第一绝缘层开口120c,第一周边接触孔120a位于周边裸露区域E上且暴露出第一型半导体层110n的第二部分P2,第一绝缘层开口120c位于第二型半导体层110p上,暴露出第二型半导体层110p,及/或透明导电层130。在一实施例中,由俯视观之,第一绝缘层开口120c包含一沟槽不与周边裸露区域E连接。具体=来说,沟槽与半导体高台110周围间隔一距离。详细而言,第一绝缘层开口120c的沟槽端点及边缘与半导体高台110周围间隔一距离。反射导电结构140位于第二型半导体层110p或透明导电层130上,经由第一绝缘层开口120c与第二型半导体层110p及/或透明导电层130电连接。在一实施例中,反射导电结构140的边缘是内缩于与其相邻的第二型半导体层110p的边缘,且透明导电层130的边缘是内缩于与其相邻的反射导电结构140的边缘。换句话说,反射导电结构140的边缘位于第二型半导体层110p上且与其相邻的第二型半导体层110p的边缘间隔一间距,透明导电层130的边缘与其相邻的反射导电结构140的边缘有一间距,且反射导电结构140的边缘位于与其相邻的第二型半导体层110p的边缘及与其相邻的透明导电层130的边缘之间。在一实施例中,反射导电结构140位于粘着层121上,通过粘着层121增加反射导电结构140与第一绝缘层120之间的粘着力。在一实施例中,粘着层121位于第一绝缘层120上,或位于第一绝缘层120上,并延伸入第一绝缘层开口120c的侧壁,并与第二型半导体层110p及/或透明导电层130电连接。在一实施例中,粘着层121具有粘着层开口(图未示)对应第一绝缘层开口120c设置,经由粘着层开口及第一绝缘层开口120c暴露第二型半导体层110p及/或透明导电层130。在一实施例中,粘着层121的边缘是内缩于与其相邻的第二型半导体层110p的边缘,且透明导电层130的边缘是内缩于与其相邻的粘着层121的边缘。第二绝缘层150位于反射导电结构140上。在一实施例中,第二绝缘层150自反射导电结构140延伸至第一绝缘层120上,覆盖周边裸露区域E及/或基板100外围的基板上表面100s。在一实施例中,第二绝缘层150位于部分反射导电结构140上。第二绝缘层150包含第一组第二绝缘层开孔部150c1及/或第二组第二绝缘层开孔部150c2位于反射导电结构140上,且经由第一组第二绝缘层开孔部150c1及/或第二组第二绝缘层开孔部150c2暴露部分反射导电结构140。在一实施例中,由俯视观之,第一组第二绝缘层开孔部150c1及/或第二组第二绝缘层开孔部150c2与第一绝缘层开口120c间隔设置,且不重叠。在另一实施例中,第二绝缘层150包含第二周边接触孔150a位于周边裸露区域E上且对应第一周边接触孔120a,并暴露出第一型半导体层110n的第二部分P2。在一实施例中,多个第一周边接触孔120a设置于周边裸露区域E上,多个第二周边接触孔150a分别对应第一周边接触孔120a位置设置于周边裸露区域E上。在一实施例中,由于第一绝缘层120及第二绝缘层150覆盖第一型半导体层110n及半导体高台110的侧表面,可以保护第一型半导体层110n及半导体高台110,避免在后续制作工艺中可能破坏第一型半导体层110n及半导体高台110,或异性电性接触形成短路。接触层160位于第二绝缘层150上,包含彼此分离的一第一接触层161及一第二接触层162。第一接触层161覆盖第一绝缘层120及第二绝缘层150且延伸至周边裸露区域E,经由第一周边接触孔120a及第二周边接触孔150a接触第一型半导体层110n的第二部分P2以电连接第一型半导体层110n。第二接触层162经由第一组第二绝缘层开孔部150c1及/或第二组第二绝缘层开孔部150c2接触反射导电结构140,与第二型半导体层110p电连接。在一实施例中,接触层160还包含一第三接触层163位于第一接触层161及第二接触层162之间,并与第一接触层161及第二接触层162彼此分离且电性隔绝。在一实施例中,由俯视观之,第一接触层161环绕第二接触层162及/或第三接触层163,通过与第一型半导体层110n电连接的第一接触层161环绕与第二型半导体层110p电连接的第二接触层162,来达到电流均匀扩散的效果。在一实施例中,第三接触层163为电性浮接用以作为发光元件10的顶针区,具有吸收和分散焊接力道的缓冲功能。在一实施例中,第三接触层163与第一接触层161或第二接触层162相连接,第三接触层163与第一接触层161或第二接触层162电连接。第三绝缘层170位于接触层160上,第三绝缘层170自接触层160延伸至第二绝缘层150上,覆盖周边裸露区域E及/或基板100外围的基板上表面100s。第三绝缘层170包含第一焊垫开口170a暴露第一接触层161,以及第二焊垫开口170b暴露第二接触层162。第三绝缘层170更覆盖半导体高台110及第一型半导体层110n周围的侧壁及基板上表面100s。第一焊垫181位于第一焊垫开口170a中,并接触第一接触层161。第二焊垫182位于第二焊垫开口170b中,并接触第二接触层162。在一实施例中,第一焊垫181及第二焊垫182分别位于第一焊垫开口170a及第二焊垫开口170b中,并延伸至第三绝缘层170上。在一实施例中,由俯视观之,第一组第二绝缘层开孔部150c1与第二焊垫开口170b重叠并位于第二焊垫开口170b中,第二组第二绝缘层开孔部150c2与第二焊垫开口170b不重叠并位于第二焊垫开口170b外。在一实施例中,第一焊垫开口170a与第二焊垫开口170b的形状不同。
在一实施例中,第一接触层161经由第二周边接触孔150a、第一周边接触孔120a电连接第一型半导体层110n、第二接触层162经由第一组第二绝缘层开孔部150c1及第二组第二绝缘层开孔部150c2电连接第二型半导体层110p。在一实施例中,第一焊垫181及第二焊垫182的表面有对应第一绝缘层120、第二绝缘层150及第三绝缘层170的开口形成的多个凹部(图未示),通过该些凹部,在后续封装制作工艺中,可提升焊垫与载板之间的接合力,以提升制作工艺良率。在一实施例中,由俯视观之,第一焊垫181及第二焊垫182沿一第一方向D1排列,第一绝缘层开口120c于第一绝缘层120中沿第一方向D1延伸形成沟槽,沟槽于第一方向D1具有一延伸长度大于第一焊垫181或第二焊垫182于第一方向D1的长度。在一实施例中,由俯视观之,沟槽沿第一方向D1延伸并与第一焊垫181及第二焊垫182重叠。通过上述第一绝缘层开口120c的延伸沟槽设计,在第一绝缘层120与反射导电结构140形成一定面积的反射镜提高亮度的情形下,又可达到电流均匀分布以降低正向电压。由俯视观之,沟槽于第一绝缘层120中延伸形成一鱼骨图案。沟槽包含一主干T1及多个分支B1,分支B1分别由主干T1两侧延伸出来而于半导体高台110上形成一鱼骨图案。在一实施例中,分支B1分别由主干T1两侧沿垂直主干T1的延伸方向分支。在一实施例中,主干T1两侧的分支B1可以对称或不对称延伸。在一实施例中,主干T1两侧的分支B1的数量、长度及/或宽度可以相同或不相同。主干T1及分支B1的长度及/或宽度可以相同或不相同。在一实施例中,两相邻分支B1的间距可以相同或不相同。在一实施例中,分支B1的数量、主干T1及分支B1的长度及宽度、相邻两分支B1的间距、沟槽的俯视总面积与基板100的俯视面积的比例及反射导电结构140与第一绝缘层120重叠部分的俯视面积与半导体高台110的俯视面积的比例可依尺寸及光电特性需求设计调整。在一实施例中,沟槽主干T1及分支B1的宽度可为1微米到20微米。在一实施例中,相邻两分支B1的间距可为10微米到200微米。在一实施例中,沟槽的俯视总面积与基板100的俯视面积的比例可为1%到20%。在一实施例中,反射导电结构140与第一绝缘层120重叠部分的俯视总面积与半导体高台110的俯视面积的比例可为80%到99%。但并不以前述数值范围为限,举例来说,应用于低电流密度产品,例如电流密度小于或等于0.21A/mm2,沟槽主干T1及分支B1的宽度可较小,相邻两分支B1的间距可较大,而应用于高电流密度产品,例如电流密度大于或等于0.42A/mm2,沟槽主干T1及分支B1的宽度可较大,相邻两分支B1的间距可较小。
图1B显示图1A中标示C处的一俯视局部放大图。半导体高台110与周边裸露区域E之间具有一交界O沿第一方向D1延伸,交界O包含一第一凹凸图案。具体而言,半导体高台110的轮廓包含第一凹凸图案。第一绝缘层开口120c于第一绝缘层120中延伸形成的沟槽包含一外侧区段S1,外侧区段S1邻近交界O并沿第一方向D1延伸且与交界O具有一间隔d,外侧区段S1包含一第二凹凸图案大致对应第一凹凸图案。详言之,第二凹凸图案的凸出部分对应第一凹凸图案的凸出部分设置,第二凹凸图案的内凹部分对应第一凹凸图案的内凹部分设置。交界O的第一凹凸图案可呈波浪状、锯齿状、方波状或其他非直线的图案,通过第一凹凸图案的设计可提高发光元件10的光取出效率。在一实施例中,第一接触层161的边缘包含一第三凹凸图案,第三凹凸图案的凸出部分对应第一凹凸图案及/或第二凹凸图案的内凹部分设置,第三凹凸图案的内凹部分对应第一凹凸图案及/或第二凹凸图案的凸出部分设置,通过第三凹凸图案的凸出部分设计让第一接触层161经由第一周边接触孔120a及第二周边接触孔150a电连接第一型半导体层110n来达到电流均匀扩散的效果,也可避免异性电性接触形成短路。在一实施例中,第一接触层161的边缘仅于围绕第一焊垫181的部分包含第三凹凸图案,第一接触层161的边缘于围绕第二焊垫182的部分包含一第四凹凸图案,第四凹凸图案的凸出部分对应第一凹凸图案及/或第二凹凸图案的凸出部分设置,第四凹凸图案的内凹部分对应第一凹凸图案及/或第二凹凸图案的内凹部分设置,通过第四凹凸图案的内凹部分让第一接触层161经由第一周边接触孔120a及第二周边接触孔150a电连接第一型半导体层110n来达到电流均匀扩散的效果。在一实施例中,第一接触层161的边缘于围绕第二焊垫182的部分可为一直线,第一接触层161经由第一周边接触孔120a及第二周边接触孔150a电连接第一型半导体层110n。通过前述设计,可使第一接触层161的边缘于围绕第二焊垫182的部分具有一定的线宽,避免产生电流壅塞的问题。
图19A至图19E显示本发明各实施例发光元件11至15的俯视图。发光元件11至15的制作工艺及结构和发光元件10类似,类似的制作工艺及结构请参考发光元件10的说明及附图,不再赘述,后续将针对差异处说明。然而,为清楚说明差异处,图19A至图19E仅绘示第一绝缘层120、第一周边接触孔120a、第一绝缘层开口120c、第二绝缘层150、第二周边接触孔150a、第一组第二绝缘层开孔部150c1及第二组第二绝缘层开孔部150c2。请参照图19A,发光元件11与发光元件10的差异在于外侧区段S1为一直线图案,其并未包含对应第一凹凸图案的第二凹凸图案。如图19B所示,发光元件12与发光元件10的差异在于,相较于发光元件10的第一绝缘层开口120c于第一绝缘层120中延伸形成的沟槽的主干T1垂直第一方向D1延伸,分支B1分别由主干T1两侧沿垂直主干T1的延伸方向(即平行第一方向D1)分支延伸出来而形成的鱼骨图案,发光元件12的第一绝缘层开口120c于第一绝缘层120中延伸形成的沟槽的主干T2平行第一方向D1延伸,分支B2分别由主干T2两侧沿垂直主干T2的延伸方向(即垂直第一方向D1)分支延伸出来而形成一鱼骨图案。通过于发光元件12中央设置主干T2,可增加电流注入。在一实施例中,主干T2两侧的分支B2可以对称或不对称延伸。在一实施例中,主干T2两侧的分支B2的数量、长度及/或宽度可以相同或不相同。主干T2及分支B2的长度及/或宽度可以相同或不相同。在一实施例中,两相邻分支B2的间距可以相同或不相同。在一实施例中,分支B2的数量、主干T2及分支B2的长度及宽度、相邻两分支B2的间距、沟槽的俯视总面积与基板100的俯视面积的比例及反射导电结构140与第一绝缘层120重叠部分的俯视总面积与半导体高台110的俯视面积的比例可依尺寸及光电特性需求设计调整。在一实施例中,沟槽主干T2及分支B2的宽度可为1微米到20微米。在一实施例中,相邻两分支B2的间距可为10微米到200微米。在一实施例中,沟槽的俯视总面积与基板100的俯视面积的比例可为1%到20%。在一实施例中,反射导电结构140与第一绝缘层120重叠部分的俯视总面积与半导体高台110的俯视面积的比例可为80%到99%。但并不以前述数值范围为限,举例来说,应用于低电流密度产品,例如电流密度小于或等于0.21A/mm2,沟槽主干T2及分支B2的宽度可较小,相邻两分支B2的间距可较大,而应用于高电流密度产品,例如电流密度大于或等于0.42A/mm2,沟槽主干T2及分支B2的宽度可较大,相邻两分支B2的间距可较小。请参照图19C,发光元件13与发光元件10的差异在于第一绝缘层开口120c于第一绝缘层120中延伸形成的沟槽包含一外框F3及多个分支B3,外框F3邻近半导体高台110的边缘设置,分支B3分别由外框F3垂直第一方向D1的两侧边沿平行第一方向D1分支错置延伸出来而于半导体高台110上形成一指叉图案。在一实施例中,分支B3的长度及/或宽度可以相同或不相同。外框F3及分支B3的宽度可以相同或不相同。在一实施例中,两相邻分支B3的间距可以相同或不相同。在一实施例中,分支B3的数量、外框F3及分支B3的长度及宽度、相邻两分支B3的间距、沟槽的俯视总面积与基板100的俯视面积的比例及反射导电结构140与第一绝缘层120重叠部分的俯视总面积与半导体高台110的俯视面积的比例可依尺寸及光电特性需求设计调整。在一实施例中,沟槽外框F3及分支B3的宽度可为1微米到20微米。在一实施例中,相邻两分支B3的间距可为10微米到200微米。在一实施例中,沟槽的俯视总面积与基板100的俯视面积的比例可为1%到20%。在一实施例中,反射导电结构140与第一绝缘层120重叠部分的俯视总面积与半导体高台110的俯视面积的比例可为80%到99%。但并不以前述数值范围为限,举例来说,应用于低电流密度产品,例如电流密度小于或等于0.21A/mm2,沟槽外框F3及分支B3的宽度可较小,相邻两分支B3的间距可较大,而应用于高电流密度产品,例如电流密度大于或等于0.42A/mm2,沟槽外框F3及分支B3的宽度可较大,相邻两分支B3的间距可较小。图19D及19E,发光元件14及15与发光元件10的差异在于第一绝缘层开口120c于第一绝缘层120中延伸形成的沟槽分别为一回绕图案及一网格图案。请参照图19D,发光元件14与发光元件10的差异在于第一绝缘层开口120c于第一绝缘层120中延伸形成的沟槽包含一外框F4及一内回部C4,外框F4邻近半导体高台110的边缘设置,内回部C4由外框F4延伸出来而于半导体高台110上形成一回绕图案。通过于外框F4内设置内回部C4,可提高电流注入的均匀度。在一实施例中,外框F4及内回部C4的宽度可以相同或不相同。在一实施例中,外框F4及内回部C4的宽度、外框F4及内回部C4的间距、沟槽的俯视总面积与基板100的俯视面积的比例及反射导电结构140与第一绝缘层120重叠部分的俯视总面积与半导体高台110的俯视面积的比例可依尺寸及光电特性需求设计调整。在一实施例中,沟槽外框F4及内回部C4的宽度可为1微米到20微米。在一实施例中,外框F4及内回部C4的间距可为10微米到200微米。在一实施例中,沟槽的俯视总面积与基板100的俯视面积的比例可为1%到20%。在一实施例中,反射导电结构140与第一绝缘层120重叠部分的俯视总面积与半导体高台110的俯视面积的比例可为80%到99%。但并不以前述数值范围为限,举例来说,应用于低电流密度产品,例如电流密度小于或等于0.21A/mm2,沟槽外框F4及内回部C4的宽度可较小,外框F4及内回部C4的间距可较大,而应用于高电流密度产品,例如电流密度大于或等于0.42A/mm2,沟槽外框F4及内回部C4的宽度可较大,外框F4及内回部C4的间距可较小。在一实施例中,如图19D所示,第一绝缘层120中延伸形成的沟槽包含一第五凹凸图案,其中第五凹凸图案对应半导体高台110的第一凹凸图案的位置而形成。在一实施例中,如图19D所示,延伸的沟槽的尾端部分包含一直线段平行第一方向D1延伸,直线段于第一方向D1具有一延伸长度大于第一焊垫181或第二焊垫182于第一方向D1的长度。在一实施例中,如图19D所示,发光元件14的第一组第二绝缘层开孔部150c1与第一绝缘层开口120c错置,且第一组第二绝缘层开孔部150c1的形状顺应于第一绝缘层开口120c的沟槽延伸形状而延伸形成一或多个U字形。请参照图19E,发光元件15与发光元件10的差异在于第一绝缘层开口120c于第一绝缘层120中延伸形成的沟槽包含一外框F5、多个经部V5及多个纬部H5,外框F5邻近半导体高台110的边缘设置,经部V5分别由外框F5垂直第一方向D1分支延伸出来,纬部H5分别由外框F5平行第一方向D1分支延伸出来,外框F5、经部V5及纬部H5于半导体高台110上形成一网格图案。通过于外框F5内设置经部V5及纬部H5,可提高电流接触区域。在一实施例中,外框F5、经部V5及纬部H5的宽度可以相同或不相同。在一实施例中,两相邻经部V5及/或两相邻纬部H5的间距可以相同或不相同。在一实施例中,外框F5、经部V5及纬部H5的宽度、两相邻经部V5及两相邻纬部H5的间距、沟槽的俯视总面积与基板100的俯视面积的比例及反射导电结构140与第一绝缘层120重叠部分的俯视总面积与半导体高台110的俯视面积的比例可依尺寸及光电特性需求设计调整。在一实施例中,沟槽外框F5、经部V5及纬部H5的宽度可为1微米到20微米。在一实施例中,两相邻经部V5及两相邻纬部H5的间距可为10微米到200微米。在一实施例中,沟槽的俯视总面积与基板100的俯视面积的比例可为1%到20%。在一实施例中,反射导电结构140与第一绝缘层120重叠部分的俯视总面积与半导体高台110的俯视面积的比例可为80%到99%。但并不以前述数值范围为限,举例来说,应用于低电流密度产品,例如电流密度小于或等于0.21A/mm2,沟槽外框F5、经部V5及纬部H5的宽度可较小,两相邻经部V5及两相邻纬部H5的间距可较大,而应用于高电流密度产品,例如电流密度大于或等于0.42A/mm2,沟槽外框F5、经部V5及纬部H5的宽度可较大,两相邻经部V5及两相邻纬部H5的间距可较小。
图20A及图20B分别显示本发明实施例发光元件20的俯视图及截面图。发光元件20的制作工艺及结构和发光元件10类似,类似的制作工艺及结构请参考发光元件10的说明及附图,不再赘述,后续将针对差异处说明。如图20A及图20B所示,第一型半导体层110n还包含一或多个第三部分P3。在一实施例中,第一部分P1围绕第三部分P3。由第二型半导体层110p的上表面往下移除第三部分P3上的主动区域110a及第一型半导体层110n,或更进一步蚀刻部分第一型半导体层110n至一深度,露出第一型半导体层110n的上表面,形成一或多个半导体高台开口210a,裸露出第一型半导体层110n的第三部分P3,且被半导体高台110围绕。第一绝缘层120及第二绝缘层150还分别包含一或多个第一内部接触孔220b及第二内部接触孔250b对应半导体高台开口210a设置,并暴露出第一型半导体层110n的第三部分P3。在一实施例中,第一内部接触孔220b及第二内部接触孔250b与第一周边接触孔120a及第二周边接触孔150a于同一道制作工艺形成。在一实施例中,第一接触层161经由第一内部接触孔220b及第二内部接触孔250b电连接第一型半导体层110n,来达到电流均匀扩散的效果。透明导电层130、粘着层121及反射导电结构140还分别包含一或多个透明导电层开口230a、粘着层开口221a及反射导电结构开口240a对应半导体高台开口210a设置,并暴露出第一型半导体层110n的第三部分P3。在一实施例中,透明导电层开口230a、粘着层开口221a及反射导电结构开口240a可分别以干蚀刻、湿蚀刻或掀离(lift-off)等方式图案化透明导电层130、粘着层121及反射导电结构140的材料层来形成。
请继续参照图20A及图20B,第一绝缘层开口120c于第一绝缘层120中延伸形成的沟槽包含一主干T1及由主干T1延伸出的一外侧区段S1、一内侧区段S2及一连接区段S3,内侧区段S2沿第一方向D1延伸,外侧区段S1位于交界O与内侧区段S2之间,连接区段S3沿垂直第一方向D1延伸以连接内侧区段S2。可通过增加或减少连接区段S3来调整沟槽的面积大小,进而调整发光元件的正向电压。在一实施例中,由俯视观之,内侧区段S2与半导体高台开口210a不重叠。在一实施例中,由俯视观之,内侧区段S2会对应半导体高台开口210a而断开。在一实施例中,由俯视观之,第一绝缘层开口120c与反射导电结构开口240a不重叠,进而也与反射导电结构开口240a内的透明导电层开口230a、粘着层开口221a、第一内部接触孔220b及第二内部接触孔250b不重叠。如图20A及图20B所示,发光元件20的第二绝缘层150包含一或多个第二组第二绝缘层开口150c2。在一实施例中,由俯视观之,第二组第二绝缘层开口150c2与第二焊垫182不重叠。在一实施例中,由俯视观之,第二组第二绝缘层开口150c2围绕第二焊垫182与第一绝缘层开口120c错置排列形成一虚线环状图案。在一实施例中,发光元件20的第二绝缘层150不包含与第二焊垫182重叠的第二绝缘层开口。在一实施例中,第一焊垫181及/或第二焊垫182所在区域可避开半导体高台开口210a,以避免因高低差造成焊垫与各层界面可能产生的剥离。
图21A及图21B显示本发明各实施例发光元件21及22的俯视图。发光元件21及22的制作工艺及结构和发光元件10及20类似,类似的制作工艺及结构请参考发光元件10及20的说明及附图,不再赘述,后续将针对差异处说明。然而,为清楚说明差异处,图21A及图21B仅绘示半导体高台110、第一绝缘层120、第一周边接触孔120a、第一内部接触孔220b、第一绝缘层开口120c、第二绝缘层150、第二周边接触孔150a、第二内部接触孔250b及第二组第二绝缘层开孔部150c2。请参照图21A及图21B,发光元件21及22与发光元件20的差异在于第一绝缘层开口120c于第一绝缘层120中延伸形成的沟槽分别为一指叉图案及一回绕图案。如图21A所示,由俯视观之,半导体高台开口210a通过设置于内侧区段S2之间,使得内侧区段S2与半导体高台开口210a不重叠。如图21B所示,由俯视观之,内侧区段S2具有一弧形部,邻近半导体高台开口210a,以避开半导体高台开口210a,使得内侧区段S2与半导体高台开口210a不重叠。在一实施例中,如图21B所示,发光元件22的第二组第二绝缘层开孔部150c2与第一绝缘层开口120c错置,且第二绝缘层开孔部150c2的形状顺应于第一绝缘层开口120c的形状延伸形成一U字形。
图22显示本发明一实施例发光元件30的俯视图。图23A显示图22中沿A-A’线的截面图。图23B显示图22中沿B-B’线的截面图。发光元件30的制作工艺及结构和发光元件10及20类似,类似的制作工艺及结构请参考发光元件10及20的说明及附图,不再赘述,后续将针对差异处说明。如图22、图23A及图23B所示,发光元件30与发光元件10及20的差异在于第一绝缘层开口120c包含多个开孔分布于半导体高台110上。第二绝缘层150具有一接触区域R1位于反射导电结构140上,接触区域R1包含多个覆盖部351及一第一组第二绝缘层开孔部350c环绕覆盖部351,第二接触层162形成于第二绝缘层150上,覆盖接触区域R1的第一组第二绝缘层开孔部350c及覆盖部351,并经由第一组第二绝缘层开孔部350c接触反射导电结构140以电连接第二型半导体层110p。在一实施例中,第一绝缘层开口120c所包含的开孔及接触区域R1所包含的覆盖部351及第一组第二绝缘层开孔部350c可分别于第一绝缘层120及第二绝缘层150形成后,再以干蚀刻、湿蚀刻或掀离(lift-off)等方式形成。在一实施例中,第一绝缘层开口120c的孔径可为1微米到20微米。在一实施例中,第一绝缘层开口120c的两相邻开孔的间距可为1微米到50微米。但并不以前述数值范围为限,举例来说,应用于低电流密度产品,例如电流密度小于或等于0.21A/mm2,第一绝缘层开口120c的孔径可较小,第一绝缘层开口120c的两相邻开孔的间距可较大,而应用于高电流密度产品,例如电流密度大于或等于0.42A/mm2,第一绝缘层开口120c的孔径可较大,第一绝缘层开口120c的两相邻开孔的间距可较小。在一实施例中,发光元件30可包含粘着层121形成于第一绝缘层120及反射导电结构140之间,且可延伸入第一绝缘层开口120c的侧壁。其中粘着层121具有粘着层开口(图未示)对应第一绝缘层开口120c设置,经由粘着层开口及第一绝缘层开口120c暴露第二型半导体层110p及/或透明导电层130。在一实施例中,粘着层开口的孔径可为1微米到20微米。在一实施例中,粘着层开口的两相邻开孔的间距可为1微米到50微米。在一实施例中,第一绝缘层开口120c的孔径与粘着层开口的孔径可相同或不同。在一实施例中,第一绝缘层开口120c的两相邻开孔的间距与粘着层开口的两相邻开孔的间距可相同或不同。在一实施例中,粘着层开口的孔径小于第一绝缘层开口120c的孔径,通过此设计使粘着层121覆盖第一绝缘层开口120c的侧壁,可增加反射导电结构140与第一绝缘层120之间的粘着力。
在一实施例中,由俯视观之,第一绝缘层开口120c所包含的开孔包含一第一组开孔位于接触区域R1内,覆盖部351分别对应第一组开孔设置,第一组第二绝缘层开孔部350c环绕第一组开孔且不与第一组开孔重叠。在一实施例中,位于接触区域R1内的第一组开孔的两相邻开孔的间距与位于接触区域R1外的第一绝缘层开口120c的两相邻开孔的间距可相同或不同。在一实施例中,位于接触区域R1内的第一组开孔的开孔排列方式(阵列)与位于接触区域R1外的第一绝缘层开口120c的开孔排列方式可相同或不同。在一实施例中,由俯视观之,接触区域R1位于第一焊垫181及第二焊垫182之间,且不与第一焊垫181及第二焊垫182重叠。在一实施例中,由俯视观之,接触区域R1轮廓为几何图案或不规则图案。在一实施例中,接触区域R1轮廓为不规则图案,其边缘包含一凹凸边缘。通过前述接触区域R1的位置设计,可避免异性电性接触形成短路。在一实施例中,接触区域R1与半导体高台开口210a间隔设置。在一实施例中,由俯视观之,接触区域R1设置于第二接触层162周围。
图24显示本发明一实施例发光元件31的俯视图。发光元件31的制作工艺及结构和发光元件10、20及30类似,类似的制作工艺及结构请参考发光元件10、20及30的说明及附图,不再赘述,后续将针对差异处说明。如图24所示,发光元件31与发光元件30的差异在于第二绝缘层150具有一接触区域R2位于反射导电结构140上,由俯视观之,接触区域R2与第二焊垫182重叠。通过前述接触区域R2的位置设计,相较于第二焊垫182与接触区域R1不重叠的发光元件30实施例,发光元件31的接触区域R2可有较大的接触面积,可提升电流注入,降低发光元件正向电压的效果。在一实施例中,接触区域R2包含多个覆盖部351’及一第一组第二绝缘层开孔部350c’环绕覆盖部351’,第二接触层162形成于第二绝缘层150上,覆盖接触区域R2的第一组第二绝缘层开孔部350c’及覆盖部351’,并经由第一组第二绝缘层开孔部350c’接触反射导电结构140以电连接第二型半导体层110p。
图25显示本发明一实施例发光封装体1P的示意图。如图25所示,透光体101P覆盖基板侧表面100w。金属凸块103a、103b分别对应第一焊垫181及第二焊垫182设置。详言之,金属凸块103a连接第一焊垫181。金属凸块103b连接第二焊垫182。反射体102P覆盖金属凸块103a、103b侧壁的一部分。在一实施例中,反射体102P亦覆盖第一焊垫181及第二焊垫182侧壁的一部分。
金属凸块103a、103b为一无铅焊锡,其包含至少一种选自由锡、铜、银、铋、铟、锌和锑所组成群组中的材料。金属凸块的高度介于20~150μm之间。在一实施例中,金属凸块是通过回焊制作工艺(reflow soldering)而形成。焊锡胶放置于接合垫上,然后于一回焊炉中进行加热以熔化焊锡胶且产生接合(joint)。焊锡胶可包含锡-银-铜、锡-锑或金-锡且具有一熔点大于215℃、或大于220℃,或介于215~240℃之间(例如217℃、220℃、234℃)。此外,在回焊制作工艺中的峰值温度(峰值温度通常发生于回焊区(reflow zone)的阶段)大于250℃、或大于260℃,或介于250~270℃之间(例如255℃、265℃)。
反射体102P为电绝缘体且包含第一基质及多个混于基质内的反射粒子(图未示)。第一基质具有硅基底的基质材料(silicone-based material)或者环氧树脂基底的基质材料(epoxy-based material),并具有介于1.4~1.6或者1.5~1.6之间的折射率(n)。反射粒子包括二氧化钛、二氧化硅、氧化铝、氧化锌,或二氧化锆。在一实施例中,当主动区域110a发射的光线撞击到反射体102P时,光线会被反射并且此反射被称为漫反射(diffusereflection)。除了反射功能,反射体102P也可以作为机械承载并承受发光封装体1P在操作期间所产生的应力。
透光体101P包含硅基底的基质材料或者环氧树脂基底的基质材料。更者,透光体101P可包含分散于其中的多个波长转换颗粒(图未示)或/及扩散粉粒子以吸收发光元件1000所发出的第一光而转换成与第一光不同频谱的第二光,其中发光元件1000可为前述实施例中的发光元件。第一光若与第二光混和会产生第三光。在本实施例中,第三光在CIE1931色度图中具有一色点坐标(x、y),其中,0.27≤x≤0.285;0.23≤y≤0.26。在另一实施例中,第一光与第二光混和会产生第三光,例如白光。可根据波长转换颗粒的重量百分浓度以及种类使发光封装体于热稳态下具有一白光,其相对色温(CCT)为2200K~6500K(例如:2200K、2400K、2700K、3000K、5000k、5700K、6500K),在CIE1931色度图中具有一色点坐标(x、y)会落于七个麦克亚当椭圆(MacAdam ellipse)的范围,并具有一大于80或大于90的演色性(CRI)。在另一实施例,第一光与第二光混合可产生紫光、琥珀光、绿光、黄光或其他非白光的色光。
波长转换颗粒具有10nm~100μm的颗粒尺寸且可包含一种或两种以上种类的无机的荧光粉(phosphor)、有机分子荧光色素(organic fluorescent colorant)、半导体材料(semiconductor)、或者上述材料的组合。无机的荧光粉包含但不限于黄绿色荧光粉或红色荧光粉。黄绿色荧光粉的成分是例如铝氧化物(YAG或是TAG)、硅酸盐、钒酸盐、碱土金属硒化物、或金属氮化物。红色荧光粉的成分是例如氟化物(K2TiF6:Mn4+、K2SiF6:Mn4+)、硅酸盐、钒酸盐、碱土金属硫化物(CaS)、金属氮氧化物、或钨钼酸盐族混合物。波长转换颗粒于基体中的重量百分浓度(w/w)介于50~70%。半导体材料包含纳米尺寸结晶体(nano crystal)的半导体材料,例如量子点(quantum-dot)发光材料。量子点发光材料可选自于由硫化锌(ZnS)、硒化锌(ZnSe)、碲化锌(ZnTe)、氧化锌(ZnO)、硫化镉(CdS)、硒化镉(CdSe)、碲化镉(CdTe)、氮化镓(GaN)、磷化镓(GaP)、硒化镓(GaSe)、锑化镓(GaSb)、砷化镓(GaAs)、氮化铝(AlN)、磷化铝(AlP)、砷化铝(AlAs)、磷化铟(InP)、砷化铟(InAs)、碲(Te)、硫化铅(PbS)、锑化铟(InSb)、碲化铅(PbTe)、硒化铅(PbSe)、碲化锑(SbTe)、硫化锌镉硒(ZnCdSeS)、硫化铜铟(CuInS)、铯氯化铅(CsPbCl3)、铯溴化铅(CsPbBr3)、及铯碘化铅(CsPbI3)所组成的群组。扩散粉粒子包含二氧化钛、氧化锆、氧化锌或氧化铝,用以散射发光元件1000所发出的光。
图26显示本发明一实施例发光封装体2P的示意图。发光元件1000以倒装芯片的形式安装于封装基板202P的第一垫片203P、第二垫片204P上。第一垫片203P、第二垫片204P之间通过一包含绝缘材料的绝缘部205P做电性绝缘。倒装芯片安装是将与焊垫形成面相对的基板100侧朝上设置,使基板侧为主要的光取出面。为了增加发光装置的光取出效率,可于发光元件1000的周围设置一反射结构201P,其中发光元件1000可为前述实施例中的发光元件。
图27显示本发明一实施例发光封装体3P的示意图。发光封装体3P包括支撑基板300、发光元件1000、波长转换器305和透镜306。将发光元件1000利用第一凸块303和第二凸块304可倒装键合于配置有第一焊盘301和第二焊盘302的支撑基板300上。支撑基板300例如可以是印刷电路板。另一方面,透镜306配置于发光元件1000的上方。所述透镜306是使光分散的扩散透镜(diffusion lens),但并不限定于此,各种形状的透镜306可与发光元件1000结合而实现各种光图案,其中发光元件1000可为前述实施例中的发光元件。
图28显示本发明一实施例发光装置1A的示意图。发光装置1A包括一灯罩401A、一反射镜402A、一发光模块405A、一灯座406A、一散热片407A、一连接部408A以及一电连接元件409A。发光模块405A包含一承载部403A,以及多个发光单元404A位于承载部403A上,其中多个发光单元404A可为前述实施例中的发光元件或发光封装体。
图29显示本发明一实施例发光装置2A的示意图。发光装置2A包括显示面板500及背光单元。背光单元包括发光元件1000、底盖501、反射片502、扩散板503以及光学片504。底盖501可以向上方开口而容纳发光元件1000、反射片502、扩散板503以及光学片504。发光元件1000可为前述实施例中的发光元件或发光封装体。在一实施例中,在各个发光元件1000上设置透镜505,可以提高从多个发光元件1000发出的光的均匀性。扩散板503以及光学片504位于发光元件1000上。从发光元件1000发出的光可以经过扩散板503以及光学片504以面光源形式向显示面板500供应。
图30显示本发明一实施例发光装置3A的示意图。发光装置3A包括显示面板600及设置在显示面板600下方的背光单元。进而,发光装置3A包括:支撑显示面板600并容纳背光单元的框架601以及显示面板600的罩盖602、603。显示面板600可以通过位于其上下方的罩盖602、603来固定,位于下方的罩盖603可与背光单元结合。背光单元包括导光板604、光学片605、反射片606、载板607以及多个发光元件1000。光学片605位于导光板604上而使光扩散,反射片606布置在导光板604的下方而使往导光板604的下方行进的光向显示面板600的方向反射,发光元件1000在载板607上以一定间隔设置。在一实施例中,载板607可以是印刷电路基板。发光元件1000可为前述实施例中的发光元件或发光封装体。
图31显示本发明一实施例发光装置4A的示意图。发光装置4A包括灯主体700、载板701、发光元件1000、盖透镜702、散热部703、支撑肋704以及连接部件705。载板701被支承肋704固定并隔开设置在灯主体700上。载板701可以是印刷电路基板的类具有导电图案的基板。发光元件1000位于载板701上,并可以通过载板701的导电图案与外部的电源电连接。发光元件1000可为前述实施例中的发光元件或发光封装体。盖透镜702位于从发光元件1000发出的光路径上,可以通过盖透镜702调整发光装置4A向外部发出的光指向角和/或颜色。连接部件705在将盖透镜702与载板701固定的同时,围绕发光元件1000而有导光功能。在一实施例中,连接部件705可以由光反射性物质形成,或者用光反射性物质进行涂布。散热部703可以包括散热片706及/或散热扇707可以向外部排出发光元件1000驱动时产生的热量。
上述实施例仅为例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何本发明所属技术领域中普通技术人员均可在不违背本发明的技术原理及精神的情况下,对上述实施例进行修改及变化。举凡依本发明权利要求所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰,均应包括于本发明的权利要求内。

Claims (10)

1.一种发光元件,包含:
半导体叠层,包含:
第一型半导体层,包含第一部分及第二部分连接该第一部分;以及
半导体高台,包含主动区域形成于该第一部分上,及第二型半导体层形成于该主动区域上;
第一绝缘层,形成于该半导体叠层上,并包含第一组第一绝缘层开口部及第二组第一绝缘层开口部;
反射导电结构,形成于该第一绝缘层上,经由该第一组第一绝缘层开口部电连接该第二型半导体层;
第二绝缘层,形成于该反射导电结构上,并具有接触区域,其中该接触区域包含一或多个覆盖部、第一组第二绝缘层开口部,其中该一或多个覆盖部与该第一组第一绝缘层开口部重叠,该第一组第二绝缘层开口部与该第一组第一绝缘层开口部错置;
第一焊垫,位于该第二绝缘层上,经由该第二组第一绝缘层开口部电连接该第一型半导体层;以及
第二焊垫,位于该第二绝缘层上,经由该第一组第一绝缘层开口部电连接该第二型半导体层。
2.如权利要求1所述的发光元件,其中该第一组第二绝缘层开口部包含多个第二绝缘层开口围绕该第二焊垫,且不与该第二焊垫重叠。
3.如权利要求2所述的发光元件,其中该些第二绝缘层开口中至少两个第二绝缘层开口之间具有不同尺寸。
4.如权利要求1或2所述的发光元件,其中该第一组第一绝缘层开口部包含沟槽或多个开孔形成于该半导体高台上,且与该半导体高台周围间隔距离。
5.如权利要求4所述的发光元件,其中由俯视观之,该第一焊垫与该第二焊垫沿第一方向排列,该沟槽于该第一绝缘层中沿该第一方向延伸,该沟槽于该第一方向具有延伸长度大于该第一焊垫或该第二焊垫于该第一方向的长度。
6.如权利要求4所述的发光元件,其中该第二部分还包含周边裸露区域围绕该半导体高台;其中由俯视观之,该第一焊垫与该第二焊垫沿第一方向排列,该半导体高台与该周边裸露区域之间具有交界沿该第一方向延伸,该交界包含第一凹凸图案,该沟槽于该第一绝缘层中延伸,包含外侧区段邻近该交界并沿该第一方向延伸且与该交界具有间隔,该外侧区段包含第二凹凸图案大致对应该第一凹凸图案。
7.如权利要求4所述的发光元件,其中该些开孔位于该接触区域内的两相邻开孔的间距与该些开孔位于该接触区域外的两相邻开孔的间距不同。
8.如权利要求1所述的发光元件,其中该第一组第二绝缘层开口部包含第二绝缘层开口,由俯视观之,该第二绝缘层开口环绕该一或多个覆盖部,及/或该接触区域与该第二焊垫重叠。
9.如权利要求1所述的发光元件,其中该第一组第二绝缘层开口部包含第二绝缘层开口,由俯视观之,该第二绝缘层开口的边缘包含凹凸边缘。
10.如权利要求1或2所述的发光元件,还包含粘着层形成于该第一绝缘层与该反射导电结构之间。
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