CN208352329U - 包括ZnO透明电极的发光元件 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供一种发光元件。发光元件包括：第一导电型半导体层；台面，位于所述第一导电型半导体层上，且包括活性层以及位于活性层上的第二导电型半导体层；ZnO透明电极，位于台面上；第一电极，位于第一导电型半导体层上；以及第二电极，至少一部分位于ZnO透明电极上，且包括第二电极焊盘以及从第二电极焊盘开始延伸的一个以上的第二电极延伸部，其中，第二电极延伸部与ZnO透明电极接触，ZnO透明电极包括第一区域及第二区域，所述第一区域包括向所述ZnO透明电极上表面的上部凸出且以预定的图案布置的多个凸出部，与多个凸出部的高度对应的部分的厚度大于第二区域的厚度，多个凸出部之间的间距小于从第二电极延伸部至邻近于第二电极延伸部的一凸出部之间的水平方向最短距离。

Description

包括ZnO透明电极的发光元件
技术领域
本实用新型涉及一种发光元件，尤其涉及一种包括多个凸出部，从而提高发光效率，并提高电特性的包括ZnO透明电极的发光元件。
背景技术
在利用氮化物系半导体的发光二极管中，氮化物系p型半导体层具有相对低于n型半导体层的导电性。因此，电流在p型半导体层无法沿水平方向有效地分散，从而发生电流集中于半导体层的特定部分的现象(current crowding)。在电流集中于半导体层内的情况下，发光二极管对静电放电变得薄弱，并且可能发生漏电及效率下降(droop)。并且，p型半导体层相比于n 型半导体层不易于形成与金属性电极之间的欧姆接触，或与金属性电极之间的接触电阻高。
因此，为了有效地分散电流，且顺利地形成欧姆接触，曾经在发光元件的制造中应用在p型半导体层上形成如ITO等透明电极及电流阻断层的技术。然而，仅由电流阻断层及ITO透明电极使电流在整个p型半导体层均匀分散是有限度的。尤其，由于ITO随厚度的透光性低下，所以增加ITO的厚度是有限度的，因此在ITO内的水平方向电阻相对较高，且电流分散也随之有限。
实用新型内容
技术问题
本实用新型要解决的课题是提供一种电阻低且提高了电流分散效率的包括ZnO透明电极的发光元件。
本实用新型要解决的又一课题是提供一种通过对ZnO透明电极表面进行图案化，从而提高光提取效率的发光元件。
本实用新型要解决的又一课题是提供一种控制ZnO透明电极的形状，从而电特性得到提高的发光元件。
技术方案
根据本实用新型的一实施例的发光元件包括：第一导电型半导体层；台面，位于所述第一导电型半导体层上，且包括位于活性层及所述活性层上的第二导电型半导体层；ZnO透明电极，位于所述台面上；第一电极，位于所述第一导电型半导体层上；以及第二电极，至少一部分位于所述ZnO透明电极上，且包括第二电极焊盘以及从所述第二电极焊盘延伸的一个以上的第二电极延伸部，其中，所述第二电极延伸部与所述ZnO透明电极接触，所述ZnO透明电极包括第一区域及第二区域，所述第一区域包括向所述ZnO透明电极上表面的上部凸出且以预定的图案布置的多个凸出部，与所述多个凸出部的高度对应的部分的厚度大于所述第二区域的厚度，所述多个凸出部之间的间距小于从所述第二电极延伸部至邻近于所述第二电极延伸部的一凸出部之间的水平方向最短距离。
所述ZnO透明电极的第一区域的最大厚度可以是所述ZnO透明电极的第二区域的厚度的2至6倍。
所述ZnO透明电极的第二区域可以具有250nm以上的厚度。
所述ZnO透明电极的第二区域可以具有300至500nm的厚度。
所述ZnO透明电极的凸出部可以具有1至1.5μm的高度。
所述凸出部各自的下表面的直径或者对应所述凸出部各自的下表面的内切圆的直径可以是所述凸出部间的间距的1.5至3倍。
所述凸出部各自的下表面的直径或者对应于所述凸出部各自的下表面的内切圆的直径可以为1至3μm。
位于所述第二电极延伸部的下部的ZnO透明电极的厚度可以大于所述 ZnO透明电极的平均厚度。
位于所述第二电极延伸部的下部的ZnO透明电极的厚度可以与所述ZnO 透明电极的第一区域的厚度相同。
所述发光元件还可以包括位于所述台面与所述ZnO透明电极之间的电流阻断层，所述电流阻断层包括：焊盘电流阻断层，位于所述第二电极焊盘的下部；以及延伸部电流阻断层，位于所述第二电极延伸部的下部。
所述延伸部电流阻断层可以被所述ZnO透明电极所覆盖，所述焊盘电流阻断层可以被所述ZnO透明电极部分覆盖，在所述第二电极焊盘与所述焊盘电流阻断层之间的一部分可以夹设有所述ZnO透明电极。
夹设于所述第二电极焊盘与所述焊盘电流阻断层之间的一部分的所述ZnO透明电极的厚度可以大于所述ZnO透明电极的平均厚度。
所述发光元件还可以包括至少局部地覆盖所述发光结构体的上表面及所述ZnO透明电极的钝化层。
位于所述ZnO透明电极的第二区域上的钝化层的部分的厚度可以大于位于所述ZnO透明电极的第一区域上的钝化层的部分的厚度。
所述第二区域可以对应于未形成所述凸出部的部分。
根据本实用新型的另一实施例的发光元件包括：第一导电型半导体层；台面，位于所述第一导电型半导体层上，且包括位于活性层及所述活性层上的第二导电型半导体层；ZnO透明电极，位于所述台面上；第一电极，与所述第二导电型半导体层绝缘，且位于所述第一导电型半导体层上；以及第二电极，至少一部分位于所述ZnO透明电极上，且包括第二电极焊盘以及从所述第二电极焊盘延伸的一个以上的第二电极延伸部，其中，所述第二电极延伸部与所述ZnO透明电极接触，所述ZnO透明电极包括第一区域及第二区域，所述第一区域包括向所述ZnO透明电极的上表面的上部凸出且以预定的图案布置的多个凸出部，被所述第二电极延伸部的侧面以及在水平方向上与所述第二电极延伸部的侧面相隔预定距离的虚拟的边界线包围的区域与所述ZnO 透明电极的第一区域相互不重叠，所述预定距离大于所述多个凸出部之间的间距。
所述第二区域的厚度可以小于所述多个凸出部的高度。
所述预定距离可以小于从所述第二电极延伸部到邻近于所述第二电极延伸部的一凸出部之间的水平方向最短距离。
有益效果
根据本实用新型，提供具有包括透光率相对较高的ZnO透明电极的透明电极的发光元件，从而相对于应用ITO的情况而言，能够以更厚的厚度形成透明电极。因此，能够提高在透明电极的水平方向的电流分散效率。并且，所述透明电极形成为相对较厚的厚度，从而能够在表面形成凸出部，并且通过所述凸出部能够提高发光元件的光提取效率。
附图说明
图1是用于说明根据本实用新型的一实施例的发光元件的平面图。
图2及图3是用于说明根据本实用新型的一实施例的发光元件的剖面图。
图4是用于说明根据本实用新型的一实施例的发光元件的放大剖面图。
图5及图6是用于说明根据本实用新型的一实施例的发光元件的放大平面图。
图7是用于说明根据本实用新型的一实施例的发光元件的放大立体图。
图8a至图8c是用于说明根据本实用新型的另一实施例的发光元件的放大立体图。
图9及图10是用于说明根据本实用新型的另一实施例的发光元件的剖面图及放大剖面图。
图11是用于说明将根据本实用新型的一实施例的发光元件应用到照明装置的示例的分解立体图。
图12是用于说明将根据本实用新型的一实施例的发光元件应用到显示装置的示例的剖面图。
图13是用于说明将根据本实用新型的一实施例的发光元件应用到显示装置的示例的剖面图。
图14是用于说明将根据本实用新型的一实施例的发光元件应用到前照灯的示例的剖面图。
具体实施方式
以下，参照附图详细说明本实用新型的实施例。为了将本实用新型的思想充分传递给本领域技术人员，作为示例提供以下介绍的实施例。因此，本实用新型并不限定于如下所述的实施例，其可以具体化为其他形态。另外，在附图中，可能为了便利而夸张图示构成要素的宽度、长度、厚度等。并且，当记载到某构成要素布置于其他构成要素的“上部”或“上”时，不仅包括各部分均“直接”布置于在其他构成要素的“上部”或“上”的情形，还包括各构成要素与其他构成要素之间夹设有另一构成要素的情形。在整个说明书中，相同的附图符号表示相同的构成要素。
以下，参照图1至图7对本实用新型的一实施例的发光元件进行说明。图1是用于说明根据实用新型的一实施例的发光元件的平面图，图2及图3 分别是图示对应图1的A-A'线及B-B'线的部分的剖面的剖面图。图4是放大图示图2的剖面的一部分的放大剖面图。图5及图6分别是放大图示图1的α区域及β区域的放大平面图。图7是放大图示根据本实施例的ZnO透明电极的表面的放大立体图。
参照图1至图7，所述发光元件包括：发光结构体120、电流阻断层130、透明电极140、第一电极150及第二电极160。进而，所述发光元件还可以包括基板110。并且，所述发光元件可以包括第一至第四侧面101、102、103、 104。所述发光元件的平面形态，如图所示，可以是长宽比不是1:1的矩形形态，然而所述发光元件的形态并不限定于此。
基板110可以是绝缘性基板或导电性基板。并且，可以是用于使发光结构体120生长的生长基板，可以包括蓝宝石基板、碳化硅基板、硅基板、氮化镓基板、氮化铝基板等。与此不同，基板110也可以是用于支撑发光结构体120的二次基板。例如，基板110可以是蓝宝石基板，尤其，可以是上表面被图案化的图案化蓝宝石基板(PSS:patterned sapphiresubstrate)，这种情况下，基板110可以包括在其上表面形成的多个凸出部110p。
在本实施例中，虽然对第一导电型半导体层121位于基板110上的情形进行了说明，但是在基板110是能够使半导体层121、123、125生长的生长基板的情况下，也可以使半导体层121、123、125生长后，通过物理和/或化学方法分离或去除而省略基板110。
发光结构体120可以包括：第一导电型半导体层121；第二导电型半导体层125，位于第一导电型半导体层121上；以及活性层123，位于第一导电型半导体层121与第二导电型半导体层125之间。并且，发光结构体120可以包括台面120m，所述台面120m位于第一导电型半导体层121上，且包括活性层123及第二导电型半导体层125。
第一导电型半导体层121、活性层123及第二导电型半导体层125可以包括III-V族氮化物系半导体，例如，可以包括如(Al、Ga、In)N等氮化物系半导体。第一导电型半导体层121、活性层123及第二导电型半导体层125 可以利用如金属有机化学气相沉积(MOCVD)等公知方法在腔室内生长而形成。并且，第一导电型半导体层121可以包括n型杂质(例如，Si、Ge、Sn)，第二导电型半导体层125可以包括p型杂质(例如，Mg、Sr、Ba)。并且，也可以与之相反。活性层123可以包括多量子阱结构(MQW)，并且可以调节氮化物系半导体的组成比，以使其发出所期望的波长。尤其，在本实施例中，第二导电型半导体层125可以是p型半导体层。
台面120m位于第一导电型半导体层121的一部分区域上，因此，在未形成台面120m的区域可以暴露第一导电型半导体层121的表面。台面120m 可以通过局部地蚀刻第二导电型半导体层125及活性层123而形成。台面 120m的形态不受限制，例如，如图所示，台面120m可以大致沿第一导电型半导体层121的侧面形成。台面120m可以具有倾斜的侧面，然而也可以具有垂直于第一导电型半导体层121的上表面的侧面。第一导电型半导体层121 上表面的一部分区域中，未形成台面120m的部分可以提供用于布置第一电极150的区域。
并且，台面120m还可以包括在其侧面形成的凹凸图案(未图示)。进而，第一导电型半导体层121的侧面及基板110的侧面同样还可以包括凹凸图案 (未图示)。所述凹凸图案可以通过干式蚀刻和/或湿式蚀刻等图案化方法形成。并且，所述凹凸图案可以是在制造发光元件时从晶元分离出个别元件的分离(isolation)工序形成的。因此，能够提高发光元件的光提取效率。但是，本实用新型并不限定于此，当发光元件是非如图所示的水平型结构的其他结构时(例如，垂直型结构)，第一导电型半导体层121的上表面也可以不被暴露。
电流阻断层130至少局部地位于第二导电型半导体层125上。电流阻断层130可以在第二导电型半导体层125上对应于第二电极160所处的位置而布置。电流阻断层130可以包括焊盘电流阻断层131及延伸部电流阻断层133。焊盘电流阻断层131及延伸部电流阻断层133可以分别对应于第二电极焊盘 161及第二电极延伸部163的位置而布置。因此，如图所示，焊盘电流阻断层131可以邻近于发光元件的第一侧面101而布置，延伸部电流阻断层133 可以布置为从沿第一侧面101朝向第三侧面103的方向延伸。
电流阻断层130可以防止向第二电极160供应的电流直接传递至半导体层而导致的电流集中现象。因此，电流阻断层130可以具有绝缘性，并可以包括绝缘物质，且也可以形成为单层或多层结构。例如，电流阻断层130可以包括SiOx或者SiNx，或者也可以包括由折射率不同的绝缘性物质层层叠而成的分布布拉格反射器。电流阻断层130也可以具有透光性，还可以具有光反射性，并且可以具有选择性的光反射性。并且，电流阻断层130的面积可以大于形成于电流阻断层130上的第二电极160的面积。因此，第二电极160 可以位于形成电流阻断层130的区域内的上部。进而，电流阻断层130可以具有倾斜的侧面，这种情况下，能够减小在电流阻断层130的边角部分(即，成角部分)发生透明电极140的剥离或断路(open)的风险。
透明电极140可以位于第二导电型半导体层125上，并且，覆盖第二导电型半导体层125上表面的一部分及电流阻断层130的一部分。透明电极140 可以包括使焊盘电流阻断层131局部暴露的开口部。所述开口部可以位于焊盘电流阻断层131上，且透明电极140可以局部地覆盖焊盘电流阻断层131。进而，所述开口部的侧面可以大致沿焊盘电流阻断层131的侧面形成。因此，透明电极140的一部分可以夹设于第二电极焊盘161与焊盘电流阻断层131 之间而与第二电极焊盘161接触。并且，透明电极140可以覆盖延伸部电流阻断层133，因此，可以与位于延伸部电流阻断层133上的第二电极延伸部 163接触。另外，在若干实施例中，所述开口部可以使焊盘电流阻断层131 全部暴露。这种情况下，第二电极焊盘161也可以与透明电极140隔开。并且，透明电极140可以与第二导电型半导体层125形成欧姆接触。
透明电极140可以包括导电性氧化物或透光性金属层等具有透光性及导电性的物质。尤其，在本实施例中，透明电极140可以是由ZnO(Zinc Oxide) 形成的ZnO透明电极。ZnO透明电极的透光性优于ITO透明电极，从而ZnO 透明电极能够形成相比于ITO透明电极更厚的厚度。在ITO透明电极形成为 200nm以上的情况下，由于透光性低，造成在ITO透明电极的光吸收率增加。相反，ZnO透明电极的透光性相对良好，从而能够形成为约250nm以上的厚度，进而，即使形成数μm的厚度，在ZnO透明电极中的光吸收率增加也不大，从而能够提高发光元件的光提取效率。因此，能够形成相对较厚的ZnO 透明电极，从而在应用ZnO透明电极的发光元件中电流能够在水平方向上更均匀地分散，而且相比于应用ITO透明电极的发光元件，能够减小正向电压 (Vf)。
在以下所说明的实施例中，对透明电极140是ZnO透明电极的情形进行说明。参照附图对透明电极140进行更详细的说明。
如图2至图7所示，透明电极140包括第一区域141及第二区域142。此时，第一区域141可以向透明电极140上表面的上部凸出，且包括以预定的图案布置的多个凸出部141p。因此，未形成所述凸出部141p的区域可以对应于第二区域142。
凸出部141p可以相互隔开而布置，且可以被布置为具有预定的图案。例如，如图5至图7所示，凸出部141p的中心部可以布置于六边形的顶点，以及所述六边形的中心部，且所述凸出部141p可以形成为所述六边形周期性地反复的形态的图案。但是，本实用新型并不限定于此，凸出部141p的中心部布置的形态可以进行多种变形。
由于由ITO形成的透明电极吸收光，所以当形成为数十至数百nm以上的厚度时光效率很低。相反，由于本实施例的透明电极140包括ZnO透明电极，所以能够相比于由ITO形成的透明电极更厚地形成，进而可以在所述ZnO 透明电极上表面形成多个凸出部141p。由于透明电极140包括多个凸出部 141p，所以透明电极140表面上的全反射概率会减小，从而能够提高针对通过透明电极140的光的提取效率。
并且，凸出部141p可以具有从下部趋向上部而水平面积逐渐减小的锥体 (cone)形状。此时，锥体形状的凸出部141p下表面大致可以是圆形，锥体形状的凸出部141p的侧面可以包括切线斜率逐渐减小的曲面。凸出部141p 的形状可以如图8a至图8c所示地变形为多种形状。如图8a所示，凸出部141a 可以具有子弹(bullet)形状，这种情况下，凸出部141a的侧面可以包括切线斜率逐渐减小的曲面以及大致垂直于凸出部141a的下部表面的面。凸出部 141a的下表面大致可以是圆形。并且，如图8b所示，凸出部141b可以形成为多棱锥形状，例如，可以形成为四棱锥形状。这种情况下，凸出部141b的侧面可以是大致平坦的平面，也可以是预定曲率的曲面。凸出部141b的下表面可以具有多边形形状，此时，所述下表面的多边形可以具有虚拟的内切圆 IC。在本说明书中，凸出部的下表面形成为多边形的情况下，所述下表面的直径可以定义为所述多边形的内切圆IC的直径。进而，如图8a、图8b所示，凸出部141c可以形成为圆锥或者多棱锥，并且例如如图8c所示，可以形成为侧面大致垂直于下表面的圆柱形状。根据本实用新型的实施例的凸出部 141p的形状并不限定于上述情形，可以实现多种变形。
另外，第一区域141与第二区域142可以具有互不相同的厚度。第一区域141的最大厚度T3可以大致等于第二区域142的厚度T1与凸出部141p 的高度(或者所述高度对应的厚度)T2之和。第一区域141的最大厚度T3 可以是第二区域142的厚度T1的约2至6倍。此时，第二区域142的厚度 T1可以是约250nm以上，进而，可以是300至500nm。由于第二区域142 具有上述范围的厚度，从而能够充分地减小透明电极140内的水平方向的电阻。因此，能够防止第二区域142起到电阻的作用，从而提高透明电极140 内的水平方向的电流分散效率。
凸出部141p的高度T2可以大于第二区域142的厚度T1，例如，可以是约0.5至2.5μm，进而可以是约1至1.5μm。并且，凸出部141下表面的直径 (或者对应于凸出部下表面的多边形的内切圆的直径(参照图8b)W1可以是约0.5至4μm，进而，可以是1至3μm。由于凸出部141具有上述范围及条件的直径W1及高度T2，从而能够最大化通过凸出部141p的内部全反射防止效率，进而提高发光元件的光提取效率。并且，凸出部141p间的间距 D1可以小于凸出部141p下表面的直径W1，例如，W1的大小可以是D1的 1.5至3倍。由于凸出部141p间的间距D1在上述的范围内形成，从而能够防止通过一凸出部141p透射的光被邻近的其他凸出部141p干涉或吸收而降低光提取效率，并且，能够防止因在透明电极140内沿水平方向形成的电流集中于凸出部141p而导致水平方向电流分散效率低下。
并且，从第二电极延伸部163到邻近于所述第二电极延伸部163的一凸出部141p的水平方向最短距离D2大于凸出部141p间的间距D1。在所述D2 小于D1的情况下，从第二电极延伸部163向透明电极140注入的电流可能集中于电阻相对较小的(厚度相对较厚的)邻近的凸出部141p。因此，电流集中于邻近于第二电极延伸部163的凸出部141p，从而可能使电流分散效率低下。相反，在如同本实施例地以上述的条件设定D2的情况下，能够通过第二区域142及凸出部141p下部的区域使电流向水平方向顺利地分散。并且，在D2小于D1的情况下，由于邻近于第二电极延伸部163的凸出部141p与第二电极延伸部163间的间距很近，所以通过邻近于第二电极延伸部163的凸出部141p所发出的光可能被第二电极延伸部163吸收，从而使发光效率降低。根据本实施例，由于能够减少基于这种第二电极延伸部163的光吸收，所以能够提高发光元件的发光效率。
由于D2形成为大于D1，所以被所述第二电极延伸部163的侧面以及沿水平方向而与所述第二电极延伸部163的侧面相隔预定距离D3的虚拟的边界线包围的区域R1可以与透明电极140的第一区域141相互不重叠。如图5 及图6所示，所述区域R1可以定义为从第二电极延伸部163的侧面隔开相当于D3的距离的区域，且在所述区域R1内不布置凸出部141p。此时，D3可以大于D1，且D2可以具有D3以上的大小。由于将第一区域141的位置控制成使凸出部141p不布置于所述区域R1内，从而能够提高第二电极延伸部163周边区域的电流分散效率。
通过这种接近方法控制透明电极140的第一区域141的位置及凸出部 141p的布置位置，这种控制方式可以有效地应用于形成凸出部141p的过程中。例如，在通过掩膜遮蔽(masking)至被第二电极延伸部163的侧面以及沿水平方向而与所述第二电极延伸部163的侧面相隔预定距离D3的虚拟的边界线包围的区域R1后，通过蚀刻工艺形成凸出部141p。因此，能够易于控制D3的大小，且能够通过简单的方法而以使D2大于D1的方式控制凸出部141p的形成位置。
另外，位于第二电极延伸部163的下部的透明电极140的厚度T4可以大于透明电极140的平均厚度。所述厚度T4可以大于第二区域142的厚度 T2。并且，所述厚度T4可以与第一区域141的最大厚度T3大致相似。在透明电极140中，由于与第二电极延伸部163接触的部分的厚度T4相对较厚地形成，从而能够提高从第二电极延伸部163向透明电极140注入电流的效率。并且，对于位于第二电极延伸部163的下部的透明电极140的部分而言，由于从第二电极延伸部163直接注入电流而导致电流集中，因此通过使这部分的厚度较厚地形成，能够进一步地提高电流分散效率。与此相似，位于第二电极焊盘161下部的透明电极140的厚度同样可以形成为与所述T4相似的厚度形成。
作为透明电极140而采用ZnO透明电极，从而能够实现包括具有上述范围及条件的第一区域141、第二区域142及凸出部141p的透明电极140。因此，能够提供具有良好的光提取效率、良好的电流分散效率及正向电压被减小的发光元件。
以下，对透明电极140形成方法的一例进行说明。首先，在第二导电型半导体层125上形成ZnO种子层。所述ZnO种子层可以通过旋转涂覆(spin coating)等涂覆方法形成，此时，通过旋转涂覆形成的ZnO种子层可以形成数nm的厚度。接着，对ZnO种子层进行热处理，进而形成ZnO种子层与第二导电型半导体层125之间的欧姆接触。所述热处理可以在N2氛围中约500℃的温度条件下执行。接下来，在ZnO种子层上使ZnO单结晶或多结晶生长而形成ZnO透明电极，例如，可以利用水热合成法形成单结晶ZnO透明电极。此时，ZnO透明电极可以形成为约1至4μm的厚度，且可以根据凸出部141p 的高度及第二区域142的厚度进行调节。并且，可以进一步对由水热合成法形成的ZnO透明电极执行热处理的工序。接着，在ZnO透明电极上形成掩膜，并通过蚀刻工序局部地去除ZnO透明电极而形成多个凸出部141p。所述蚀刻工序可以包括干式蚀刻工序。被掩膜遮蔽的区域可以包括形成第二电极160 的区域、R1区域以及形成凸出部141p的区域。位于形成凸出部141p的区域的掩膜，例如，可以具有通过光刻胶回流(Photoresist reflow)工序形成的侧面的坡度，因此，可以形成凸出部141p侧面的坡度。如此，由于形成第二电极160的区域被掩膜遮蔽，所以T4的厚度可以形成为相比于透明电极140 的平均厚度更厚。
再次参照图1至图7，第一电极150电连接于第一导电型半导体层121。由于第一电极150与局部地去除第二导电型半导体层125及活性层123而被暴露的第一导电型半导体层121的上表面欧姆接触，从而可以电连接于第一导电型半导体层121。因此，第一电极150可以位于暴露于台面120m周边的第一导电型半导体层121上。第一电极150可以包括第一电极焊盘151以及一个以上的第一电极延伸部153。第一电极150起到向第一导电类型半导体层121供应外部电源的作用，第一电极150可以包括如Ti、Pt、Au、Cr、Ni、 Al等金属物质。并且，第一电极150可以形成为单层或多层结构。
第一电极焊盘151可以邻近于发光元件的第三侧面103而布置，两个第一电极延伸部153可以从第一电极焊盘151开始延伸，并且可以朝向第一侧面101延伸。考虑到电流分散效率，第一电极延伸部153可以以适当的距离相互隔开而延伸。
第二电极160位于第二导电型半导体层125上。第二电极160的至少一部分可以位于电流阻断层130所处的区域上。第二电极160可以包括第二电极焊盘161以及一个以上的第二电极延伸部163，并且第二电极焊盘161及第二电极延伸部163可以分别位于焊盘电流阻断层131及延伸部电流阻断层 133上。因此，在第二电极160与电流阻断层130之间可以夹设有透明电极 140的一部分。第二电极焊盘161可以位于透明电极140的开口部上。第二电极焊盘161可以与透明电极140相接，而且透明电极140的开口部侧面可以至少局部地与第二电极焊盘161相接。第二电极焊盘161的位置不受限制，可以布置为使电流顺利分散而在发光元件的活性层123全表面实现发光。例如，如图所示，第二电极焊盘161可以邻近于第一侧面101而布置，所述第一侧面101是与邻近于第一电极焊盘151而布置的第三侧面103相反的面。
第二电极延伸部163从第二电极焊盘161开始延伸。在本实施例中，三个第二电极延伸部163可以从第二电极焊盘161开始沿朝向第三侧面103侧的方向延伸。并且，第二电极延伸部163的延伸方向可以随着第二电极延伸部163的延伸而改变。例如，第二电极延伸部163的末端可以向第一电极焊盘151弯曲。这可以考虑第一电极150与第二电极延伸部163的距离而多样地设计。透明电极140夹设于第二电极延伸部163的至少一部分与延伸部电流阻断层133之间，因此，第二电极延伸部163与透明电极140接触而实现电连接。
第一电极延伸部153与第二电极延伸部163可以以插入于彼此之间的形态布置。例如，如图1所示，第一电极延伸部153可以分别布置于两个第二电极延伸部163之间，而且位于中间的第二电极延伸部163可以布置于两个第一电极延伸部153之间。此时，邻近的第一电极延伸部153与第二电极延伸部163间的最短间距可以大致相同。
另外，第一电极150及第二电极160的布置并不限定于此，可以根据发光元件的形态而实现多种变形及变更。
第二电极160可以包括金属物质，可以包括Ti、Pt、Au、Cr、Ni、Al 等，且可以形成为单层或多层结构。例如，第二电极160可以包括Ti层/Au 层、Ti层/Pt层/Au层、Cr层/Au层、Cr层/Pt层/Au层、Ni层/Au层、Ni层/Pt 层/Au层以及Cr层/Al层/Cr层/Ni层/Au层的金属叠层结构中的至少一个。
图9及图10是用于说明根据本实用新型的另一实施例的发光元件的剖面图及放大剖面图。图10放大图示了图9的剖面图的一部分。本实施例的发光元件相比于图1至图7的发光元件，区别在于本实施例的发光元件还包括钝化(passivation)层170。以下以此区别点为中心对本实施例的发光元件进行说明，并且省略对相同构成的详细说明。
参照图9及图10，所述发光元件包括：发光结构体120、电流阻断层130、透明电极140、第一电极150、第二电极160及钝化层170。进而，所述发光元件还可以包括基板110。并且，所述发光元件可以包括第一至第四侧面101、 102、103、104。所述发光元件的形态可以是长宽比不是1:1的矩形形态，然而所述发光元件的形态并不限定于此。
钝化层170可以覆盖透明电极140的上表面，进而，还可以覆盖发光结构体120的上部。因此，台面120m的侧面可以被钝化层170覆盖，且暴露于台面120m的侧面的活性层123能够从外部环境中有效地得到保护。
钝化层170可以起到从外部保护发光元件的作用，进而，也可以位于透明电极140上部而形成折射率分级(grading)层。例如，钝化层170可以具有低于ZnO透明电极的折射率。钝化层170可以由如SiO2、SiNx、MgF2等绝缘性透明物质形成。尤其，在钝化层170包括SiNx层的情况下，能够从湿气中有效地保护发光元件。
并且，钝化层170可以形成为单层或多层。钝化层170可以包括层叠有折射率互不相同的多个层的分布布拉格反射器。可以以如下方式控制构成分布布拉格反射器的物质、各层的厚度以及叠层周期：所述分布布拉格反射器能够使从发光结构体120发出的光透射，并且使波长相比于从发光结构体120 发出的光更长的光反射。例如，在波长转换部(未图示)形成于所述发光元件上的情况下，钝化层170可以包括如下的分布布拉格反射器：能够使从发光结构体120发出的光透射，并且使通过所述波长转换部得到波长转换的光反射。
另外，位于透明电极140上的钝化层170的厚度可以具有变化(variation)。参照图10，位于透明电极140的第二区域142上的钝化层170的厚度T5可以形成为相比于位于第一区域141上的钝化层170的厚度T6更厚。位于第一区域141上的钝化层170的厚度可以沿从凸出部141p侧面的下部朝向上部的方向而逐渐减小。因此，钝化层170上表面的凹凸图案可以比由透明电极140 的凸出部141p形成的凹凸图案更平缓地形成。因此，能够进一步减小通过透明电极140及钝化层170的光的内部全反射概率，从而进一步提高发光元件的光提取效率。
图11是用于说明将根据本实用新型的一实施例的发光元件应用到照明装置的示例的分解立体图。
参照图11，根据本实施例的照明装置包括：扩散盖(Diffusion Cover) 1010、发光元件模块1020及主体部1030。主体部1030可以收容发光元件模块1020，扩散盖1010可以布置于主体部1030上，以能够覆盖发光元件模块 1020的上部。
主体部1030只要是能够收容并支撑发光元件模块1020并向发光元件模块1020供应电源的形态就不受限制。例如，如图所示，主体部1030可以包括主体外壳1031、电源供应装置1033、电源外壳1035以及电源连接部1037。
电源供应装置1033可以收容于电源外壳1035内而电连接于发光元件模块1020，且包括至少一个IC芯片。所述IC芯片能够调节、转换或控制向发光元件模块1020供应的电源的特性。电源外壳1035可以收容并支撑电源供应装置1033，并且在内部固定有电源供应装置1033的电源外壳1035可以位于主体外壳1031的内部。电源连接部1037可以布置于电源外壳1035的下端，从而与电源外壳1035结合。因此，电源连接部1037可以电连接于电源外壳1035内部的电源供应装置1033，从而能够起到向电源供应装置1033供应外部电源的通路的作用。
发光元件模块1020包括基板1023以及布置于基板1023上的发光元件 1021。发光元件模块1020可以布置于主体外壳1031上部而电连接于电源供应装置1033。
基板1023只要是能支撑发光元件1021的基板就不受限制，例如，可以是包括布线的印刷电路板。基板1023可以具有对应主体外壳1031上部的固定部的形态，使其能够稳定地固定于主体外壳1031。发光元件1021可以包括上述的根据本实用新型的实施例的发光元件中的至少一个。
扩散盖1010可以布置于发光元件1021上，并且固定于主体外壳1031 而覆盖发光元件1021。扩散盖1010可以具有透光性材质，且可以调节扩散盖1010的形态及透光性而调节照明装置的指向特性。因此，扩散盖1010能够根据照明装置的使用目的及应用形态而变形为多种形态变形。
图12是用于说明将根据本实用新型的一实施例的发光元件应用到显示装置的示例的剖面图。
本实施例的显示装置包括：显示面板2110；背光单元，用于向显示面板 2110提供光；以及面板引导件，用于支撑所述显示面板2110下部边缘。
显示面板2110不受特别的限定，例如，可以是包括液晶层的液晶显示面板。在显示面板2110的边缘还可以布置栅极驱动印刷电路板(PCB)，用于向栅极线(gate line)提供驱动信号。此处，栅极驱动PCB也可以不构成于独立的PCB而形成于薄膜晶体管基板上。
背光单元包括光源模块，所述光源模块包括至少一个的基板及多个发光元件2160。进而，背光单元还可以包括底盖(bottom cover)2180、反射片 2170、扩散板2131以及光学片2130。
底盖2180上部形成开口，可以收容基板、发光元件2160、反射片2170、扩散板2131以及光学片2130。并且，底盖2180可以与面板引导件结合。基板可以位于反射片2170的下部而布置成被反射片2170包围的形态。但是，并不限定于此，在表面涂覆有反射物质的情况下，基板也可以位于反射片2170 上。并且，基板可以形成为多个，且布置成多个基板并列布置的形态，然而并不限定于此，也可以形成为单个基板。
发光元件2160可以包括上述的根据本实用新型的实施例的发光元件中的至少一个。发光元件2160可以在基板上以预定的图案有规律地排列。并且，在各个发光元件2160上布置有透镜2210，从而能够提高从多个发光元件2160 发出的光的均匀性。
扩散板2131及光学片2130位于发光元件2160上。从发光元件2160发出的光可以经过扩散板2131及光学片2130而以面光源的形态向显示面板 2110提供。
与此相同，根据本实用新型的实施例的发光元件可以应用于与本实施例相同的直下型显示装置。
图13是用于说明将根据本实用新型的一实施例的发光元件应用到显示装置的示例的剖面图。
配备有根据本实施例的背光单元的显示装置包括：显示面板3210，用于显示图像；以及背光单元，布置于显示面板3210的背面而发射光。进而，所述显示装置包括：框架3240，用于支撑显示面板3210，且收容背光单元；以及盖3270、3280，包围所述显示面板3210。
显示面板3210不受特别的限制，例如，可以是包括液晶层的液晶显示面板。在显示面板3210的边缘还可以布置有栅极驱动印刷电路板(PCB)，用于向栅极线提供驱动信号。此处，栅极驱动PCB也可以不构成为独立的PCB 而形成于薄膜晶体管基板上。显示面板3210通过位于其上部及下部的盖3270、 3280被固定，且位于其下部的盖3280可以与背光单元结合。
向显示面板3210提供光的背光单元包括：下部盖3270，所述下部盖3270 上表面的一部分形成开口；光源模块，布置于下部盖3270的内部一侧；以及导光板3250，与所述光源模块并排布置，且将点光转换为面光。并且，根据本实施例的背光单元还包括：光学片3230，位于导光板3250上，具有光扩散功能以及聚光功能；以及反射片3260，布置于导光板3250的下部，使向导光板3250的下部方向行进的光向显示面板3210的方向反射。
发光模块包括基板3220以及多个发光元件3110，所述发光元件3110在所述基板3220的一面以预定的间距隔开而布置。基板3220只要能够支撑发光元件3110且电连接于发光元件3110就不受限制，例如，可以是印刷电路板。发光元件3110可以包括至少一个上述的根据本实用新型的实施例的发光元件。从光源模块发出的光入射到导光板3250，并通过光学片3230被供应至显示面板3210。通过导光板3250及光学片3230，从发光元件3110发出的点光源可以转换为面光源。
如上所述，根据本实用新型的一实施例的发光元件可以应用于如同本实施例的边缘型显示装置。
图14是用于说明将根据本实用新型的一实施例的发光元件应用到前照灯的示例的剖面图。
参照图14，所述前照灯包括灯主体4070、基板4020、发光元件4010以及保护玻璃(cover lens)4050。进而，所述前照灯还可以包括散热部4030、支撑架(rack)4060以及连接部件4040。
基板4020通过支撑架4060被固定，从而以与灯主体4070隔开的方式布置于灯主体4070上。基板4020只要是能够支撑发光元件4010的基板则不受限制，例如，可以是如印刷电路板等具有导电图案的基板。发光元件4010可以位于基板4020上，且通过基板4020得到支撑及固定。并且，通过基板4020 的导电图案，发光元件4010可以电连接于外部电源。并且，发光元件4010 可以包括上述的根据本实用新型的实施例的发光元件中的至少一个。
保护玻璃4050位于从发光元件4010发出的光移动的路径上。例如，如图所示，保护玻璃4050可以通过连接部件4040而布置成与发光元件4010相隔，且可以布置于欲提供发光元件4010所发出的光的方向上。通过保护玻璃4050可以调节从前照灯向外部发出的光的指向角和/或颜色。另外，连接部件 4040也可以使保护玻璃4050与基板4020固定，并且布置成包围发光元件 4010而起到提供发光路径4045的光引导作用。此时，连接部件4040可以利用光反射性物质形成，或者被光反射性物质涂覆。另外，散热部4030可以包括散热翅片4031和/或散热风扇4033，并且向外部排放在发光元件4010驱动时产生的热。
如上所述，根据本实用新型的一实施例的发光元件可以应用于如同本实施例的前照灯，特别是汽车用前照灯。
以上，已对本实用新型的多样的实施例进行了说明，然而本实用新型并不限定于这些实施例。并且，在不脱离本实用新型的技术思想的限度内，对一个实施例说明的事项或构成要素也可以应用于其他实施例。

Claims (18)

1.一种发光元件，其特征在于，包括：
第一导电型半导体层；
台面，位于所述第一导电型半导体层上，且包括活性层以及位于所述活性层上的第二导电型半导体层；
ZnO透明电极，位于所述台面上；
第一电极，位于所述第一导电型半导体层上；以及
第二电极，至少一部分位于所述ZnO透明电极上，且包括第二电极焊盘以及从所述第二电极焊盘开始延伸的一个以上的第二电极延伸部，
其中，所述第一导电性半导体层、所述活性层以及所述第二导电型半导体层构成为发光结构体，
所述第二电极延伸部与所述ZnO透明电极接触，
所述ZnO透明电极包括第一区域及第二区域，所述第一区域包括向所述ZnO透明电极上表面的上部凸出且以预定的图案布置的多个凸出部，
与所述多个凸出部的高度对应的部分的厚度大于所述第二区域的厚度，
所述多个凸出部之间的间距小于从所述第二电极延伸部至邻近于所述第二电极延伸部的一凸出部之间的水平方向最短距离。
2.如权利要求1所述的发光元件，其特征在于，
所述ZnO透明电极的第一区域的最大厚度是所述ZnO透明电极的第二区域的厚度的2至6倍。
3.如权利要求1所述的发光元件，其特征在于，
所述ZnO透明电极的第二区域具有250nm以上的厚度。
4.如权利要求3所述的发光元件，其特征在于，
所述ZnO透明电极的第二区域具有300至500nm的厚度。
5.如权利要求1所述的发光元件，其特征在于，
所述ZnO透明电极的凸出部具有1至1.5μm的高度。
6.如权利要求1所述的发光元件，其特征在于，
所述凸出部各自的下表面的直径或者对应所述凸出部各自的下表面的内切圆的直径，是所述凸出部间的间距的1.5至3倍。
7.如权利要求6所述的发光元件，其特征在于，
所述凸出部各自的下表面的直径或者对应于所述凸出部各自的下表面的内切圆的直径为1至3μm。
8.如权利要求1所述的发光元件，其特征在于，
位于所述第二电极延伸部的下部的ZnO透明电极的厚度大于所述ZnO透明电极的平均厚度。
9.如权利要求8所述的发光元件，其特征在于，
位于所述第二电极延伸部的下部的ZnO透明电极的厚度与所述ZnO透明电极的第一区域的厚度相同。
10.如权利要求1所述的发光元件，其特征在于，
还包括位于所述台面与所述ZnO透明电极之间的电流阻断层，所述电流阻断层包括：焊盘电流阻断层，位于所述第二电极焊盘的下部；以及延伸部电流阻断层，位于所述第二电极延伸部的下部。
11.如权利要求10所述的发光元件，其特征在于，
所述延伸部电流阻断层被所述ZnO透明电极覆盖，所述焊盘电流阻断层被所述ZnO透明电极局部地覆盖，
在所述第二电极焊盘与所述焊盘电流阻断层之间的一部分夹设有所述ZnO透明电极。
12.如权利要求11所述的发光元件，其特征在于，
夹设于所述第二电极焊盘与所述焊盘电流阻断层之间的一部分的所述ZnO透明电极的厚度大于所述ZnO透明电极的平均厚度。
13.如权利要求1所述的发光元件，其特征在于，
还包括至少局部地覆盖所述发光结构体的上表面及所述ZnO透明电极的钝化层。
14.如权利要求13所述的发光元件，其特征在于，
位于所述ZnO透明电极的第二区域上的钝化层的部分的厚度大于位于所述ZnO透明电极的第一区域上的钝化层的部分的厚度。
15.如权利要求1所述的发光元件，其特征在于，
所述第二区域对应于未形成所述凸出部的部分。
16.一种发光元件，其特征在于，包括：
第一导电型半导体层；
台面，位于所述第一导电型半导体层上，且包括活性层以及位于所述活性层上的第二导电型半导体层；
ZnO透明电极，位于所述台面上；
第一电极，与所述第二导电型半导体层绝缘，且位于所述第一导电型半导体层上；以及
第二电极，至少一部分位于所述ZnO透明电极上，且包括第二电极焊盘以及从所述第二电极焊盘开始延伸的一个以上的第二电极延伸部，
其中，所述第二电极延伸部与所述ZnO透明电极接触，
所述ZnO透明电极包括第一区域及第二区域，所述第一区域包括向所述ZnO透明电极的上表面的上部凸出且以预定的图案布置的多个凸出部，
被所述第二电极延伸部的侧面以及在水平方向上与所述第二电极延伸部的侧面相隔预定距离的虚拟的边界线包围的区域与所述ZnO透明电极的第一区域相互不重叠，
所述预定距离大于所述多个凸出部之间的间距。
17.如权利要求16所述的发光元件，其特征在于，
所述第二区域的厚度小于所述多个凸出部的高度。
18.如权利要求16所述的发光元件，其特征在于，
所述预定距离小于从所述第二电极延伸部到邻近于所述第二电极延伸部的一凸出部之间的水平方向最短距离。
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