DE112013007192B4 - Lichtemittierende Vorrichtung - Google Patents

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Abstract

Eine lichtemittierende Vorrichtung, umfassend:ein Substrat (301') mit einer obersten Oberfläche;einen ersten Halbleiterstapelblock (232), der auf dem Substrat (301') angeordnet ist und eine erste lichtemittierende Schicht (202b) umfasst, die von der obersten Oberfläche durch einen ersten Abstand getrennt ist;eine erste Bindeschicht (312`B1), die zwischen dem Substrat (301') und dem ersten Halbleiterstapelblock (232) angeordnet ist;einen zweiten Halbleiterstapelblock (234), der auf dem Substrat (301') angeordnet ist und eine zweite lichtemittierende Schicht (202b) aufweist, die von der obersten Oberfläche durch einen zweiten Abstand getrennt ist;eine zweite Bindeschicht (312'B2), die zwischen dem Substrat (301') und dem zweiten Halbleiterstapelblock (234) angeordnet ist;einen dritten Halbleiterstapelblock (23X), der auf dem Substrat (301') angeordnet ist und eine dritte lichtemittierende Schicht (202b) aufweist, die von der obersten Oberfläche durch einen dritten Abstand getrennt ist; undeine dritte Bindeschicht (312'B3), die zwischen dem Substrat (301') und dem dritten Halbleiterstapelblock (23X) angeordnet ist,wobei der erste Halbleiterstapelblock (232), der zweite Halbleiterstapelblock (234) und der dritte Halbleiterstapelblock (23X) so konfiguriert sind, dass sie verschiedenfarbiges Licht emittieren,wobei der zweite Abstand sich von dem ersten Abstand und dem dritten Abstand unterscheidet,wobei die dritte Bindeschicht (312'B3) und die zweite Bindeschicht (312'B2) unterschiedliche Dicken haben,wobei der erste Halbleiterstapelblock (232) und der zweite Halbleiterstapelblock (234) mit ihren obersten Oberflächen nicht koplanar zueinander sind, undwobei der erste Halbleiterstapelblock (232) und der dritte Halbleiterstapelblock (23X) mit ihren obersten Oberflächen koplanar zueinander sind.

Description

  • Gebiet der Offenbarung
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft eine lichtemittierende Vorrichtung und insbesondere eine lichtemittierende Vorrichtung mit mehreren Halbleiterstapelblöcken.
  • Allgemeiner Stand der Technik
  • Eine Leuchtdiode (LED) ist für verschiedene Beleuchtungs- und Anzeigeanwendungen geeignet, da sie über gute optoelektrische Eigenschaften wie einen geringen Stromverbrauch, eine geringe Wärmeerzeugung, eine lange Lebensdauer, Erschütterungsfestigkeit, Kompaktheit und rasches Ansprechen verfügt. Eine Vielzellen-lichtemittierende Vorrichtung ist eine Vorrichtung, die aus mehreren Leuchtdioden wie etwa einer Anordnung von Leuchtdioden besteht. Mit der Entwicklung der Technologie bei den Anwendungen bestehen für eine Vielzellen-lichtemittierende Vorrichtung breitere Anwendungen auf dem Markt, wie zum Beispiel für optische Anzeigevorrichtungen, Verkehrsampeln, und Belichtungsvorrichtungen. Eines der Beispiele ist eine Beleuchtungsvorrichtung aus einer Hochspannungs-LED (HV LED).
  • Wie in 7A und 7B gezeigt, umfasst eine herkömmliche Anordnung von Leuchtdioden 1 ein Substrat 10 und mehrere Leuchtdiodeneinheiten 12, die zweidimensional auf dem Substrat 10 angeordnet sind, wobei jede der Leuchtdiodeneinheiten 12 einen lichtemittierenden Stapel umfasst, der eine Halbleiterschicht 121 vom p-Typ, eine lichtemittierende Schicht 122 und eine Halbleiterschicht 123 vom n-Typ umfasst. Diese Leuchtdiodeneinheiten 12 werden gebildet, indem ein lichtemittierender Stapel mittels eines Ätzprozesses gemustert wird, um Gräben 14 zu bilden, durch die die Leuchtdiodeneinheiten 12 definiert sind. Da das Substrat 10 nicht leitfähig ist, sorgen die Gräben 14, die zwischen den mehreren Leuchtdiodeneinheiten 12 gebildet sind, dafür, dass die Leuchtdiodeneinheiten 12 elektrisch voneinander isoliert sind. Ferner werden die Leuchtdiodeneinheiten 12 teilweise geätzt, um die Halbleiterschicht 123 vom n-Typ freizulegen, und werden an dem freiliegenden Bereich der Halbleiterschicht 123 vom n-Typ und an der Halbleiterschicht 121 vom p-Typ jeweils eine erste Elektrode 18 bzw. eine zweite Elektrode 16 gebildet. Dann werden auf Basis eines Schaltungsdesigns leitende Verdrahtungsaufbauten 19 verwendet, um eine Verbindung zwischen den mehreren Leuchtdiodeneinheiten 12, der ersten Elektrode 18 und der zweiten Elektrode 16 zu bilden, und werden die mehreren Leuchtdiodeneinheiten 12 elektrisch in Reihe oder parallel verbunden. Wenn zum Beispiel eine Reihenschaltung gebildet wird, wird eine Gleichstrom-Hochspannungs-LED (DC HV LED) gebildet.
  • Dennoch weist eine Vorrichtung, die durch diesen Prozess gebildet wurde, aufgrund der Lichtabsorption zwischen den Leuchtdiodeneinheiten 12 häufig eine verringerte Gesamtleuchtstärke auf. Zudem werden bei einer Vorrichtung, die durch diesen Prozess gebildet wird, die Leuchtdiodeneinheiten 12 durch Mustern eines lichtemittierenden Stapels mittels eines Ätzprozesses zur Bildung der Gräben 14, wodurch die Leuchtdiodeneinheiten 12 definiert werden, gebildet. Daher umfassen verschiedene Vorrichtungen verschiedene Leuchtdiodeneinheiten 12 von unterschiedlichen Teilen des Substrats und besteht zwischen den Vorrichtungen eine schlechte Gleichförmigkeit hinsichtlich der optischen Eigenschaften oder der elektrischen Eigenschaften.
  • US 2013 / 0 026 511 A1 offenbart ein Transfer-Bonding-Verfahren für lichtemittierende Geräte, das die folgenden Schritte umfasst. Eine Vielzahl lichtemittierender Vorrichtungen wird über einem ersten Substrat gebildet und in einem Array angeordnet, wobei jede der lichtemittierenden Vorrichtungen eine Vorrichtungsschicht und ein Opfermuster umfasst, das zwischen der Vorrichtungsschicht und dem ersten Substrat angeordnet ist. Über dem ersten Substrat wird eine Schutzschicht gebildet, um Teile der lichtemittierenden Vorrichtungen selektiv abzudecken, und andere Teile der lichtemittierenden Vorrichtungen werden von der Schutzschicht freigelegt. Die von der Schutzschicht freigelegten Geräteschichten werden mit einem zweiten Substrat verbunden. Die von der Schutzschicht freigelegten Opfermuster werden entfernt, so dass von der Schutzschicht freigelegte Teile der Bauelementschichten vom ersten Substrat getrennt und durch Transferbonden mit dem zweiten Substrat verbunden werden.
  • JP H07 - 15 044 A offenbart ein mehrfarbiges Licht emittierendes Element. Bei einem mehrfarbigen Licht emittierenden Element sind eine blaue LED, eine grüne LED und eine rote LED auf dem zentralen Teil eines Stiels angebracht. Ein Abstandshalter 21 ist höher eingestellt als ein Abstandshalter 22. Ein roter LED-Chip 1 ist montiert. Auf dem Abstandshalter 22 ist ein grüner LED-Chip 2 und auf dem Abstandshalter 21 ein blauer LED-Chip 3 montiert. Nachdem jeder der LED-Chips befestigt ist, wird die Anodenelektrode oder dergleichen jedes Chips mit jedem entsprechenden Anschluss oder dergleichen am Stiel 4 verbunden, und ein mehrfarbiges Licht emittierendes Element wird gebildet. Dadurch wird der Lichtverlust des blauen LED-Chips und des grünen LED-Chips reduziert und die Emissionseffizienz des nach außen abgegebenen Lichts verbessert.
  • US 2009 / 0 001 392 A1 offenbart eine lichtemittierende Vorrichtung. Die lichtemittierende Vorrichtung umfasst: einen Gehäusekörper, der einen mehrschichtigen Hohlraum umfasst; ein erstes lichtemittierendes Teil, das eine erste lichtemittierende Vorrichtung in einem ersten Hohlraum eines ersten Schichtbereichs des mehrschichtigen Hohlraums umfasst; und einen zweiten lichtemittierenden Teil, der eine zweite lichtemittierende Vorrichtung in einem zweiten Hohlraum eines zweiten Schichtbereichs umfasst, der höher als der erste Schichtbereich ist.
  • Kurzdarstellung der Offenbarung
  • Die vorliegende Offenbarung stellt eine lichtemittierende Vorrichtung bereit. Die lichtemittierende Vorrichtung umfasst ein Substrat mit einer obersten Oberfläche, einen ersten Halbleiterstapelblock, der auf dem Substrat angeordnet ist und eine erste lichtemittierende Schicht umfasst, die von der obersten Oberfläche durch einen ersten Abstand getrennt ist, eine erste Bindeschicht, die zwischen dem Substrat und dem ersten Halbleiterstapelblock angeordnet ist, einen zweiten Halbleiterstapelblock, der auf dem Substrat angeordnet ist und eine zweite lichtemittierende Schicht aufweist, die von der obersten Oberfläche durch einen zweiten Abstand getrennt ist, eine zweite Bindeschicht, die zwischen dem Substrat und dem zweiten Halbleiterstapelblock angeordnet ist, einen dritten Halbleiterstapelblock, der auf dem Substrat angeordnet ist und eine dritte lichtemittierende Schicht aufweist, die von der obersten Oberfläche durch einen dritten Abstand getrennt ist, und eine dritte Bindeschicht, die zwischen dem Substrat und dem dritten Halbleiterstapelblock angeordnet ist. Der erste Halbleiterstapelblock, der zweite Halbleiterstapelblock und der dritte Halbleiterstapelblock sind so konfiguriert, dass sie verschiedenfarbiges Licht emittieren. Der zweite Abstand unterscheidet sich von dem ersten Abstand und dem dritten Abstand, Die dritte Bindeschicht und die zweite Bindeschicht haben unterschiedliche Dicken. Der erste Halbleiterstapelblock und der zweite Halbleiterstapelblock sind mit ihren obersten Oberflächen nicht koplanar zueinander. Der erste Halbleiterstapelblock und der dritte Halbleiterstapelblock sind mit ihren obersten Oberflächen koplanar zueinander.
  • Optional ist ein Verfahren zur Herstellung einer lichtemittierende Vorrichtung bereitgestellt, das Folgendes umfasst: Bereitstellen eines ersten Substrats; Bereitstellen eines Halbleiterstapels auf dem ersten Substrat, wobei der Halbleiterstapel eine Halbleiterschicht von einem ersten leitenden Typ, eine lichtemittierende Schicht auf der Halbleiterschicht von dem ersten leitenden Typ, und eine Halbleiterschicht von einem zweiten leitenden Typ auf der lichtemittierenden Schicht umfasst, wobei der Halbleiterstapel gemustert ist und mehrere voneinander getrennte Halbleiterstapelblöcke umfasst, und wobei die mehreren Halbleiterstapelblöcke einen ersten Halbleiterstapelblock und einen zweiten Halbleiterstapelblock umfassen; Durchführen eines Abtrennschritts, um den ersten Halbleiterstapelblock von dem ersten Substrat abzutrennen und den zweiten Halbleiterstapelblock auf dem ersten Substrat zu belassen; Bereitstellen eines permanenten Substrats, das eine erste Fläche, eine zweite Fläche und einen dritten Halbleiterstapelblock auf der ersten Fläche umfasst; und Binden eines aus dem ersten Halbleiterstapelblock und dem zweiten Halbleiterstapelblock an die zweite Fläche.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
    • 1 zeigt eine Draufsicht auf ein Substrat, das bei einem Verfahren zur Herstellung einer lichtemittierende Vorrichtung nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung verwendet wird.
    • 2A bis 2E zeigen ein Abtrennverfahren für das Verfahren zur Herstellung der lichtemittierende Vorrichtung nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 3A bis 3E zeigen ein Verfahren zur Herstellung einer lichtemittierende Vorrichtung nach der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 3F zeigt ein Verfahren zur Herstellung einer lichtemittierende Vorrichtung nach der vierten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 4 zeigt ein Verfahren zur Herstellung einer lichtemittierende Vorrichtung nach der fünfen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 5A bis 5C zeigen ein Verfahren zur Herstellung einer lichtemittierende Vorrichtung nach der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 6 zeigt eine Verteilung aus einem Ergebnis einer tatsächlichen Messung eines Substrats, das bei einem Verfahren zur Herstellung einer lichtemittierende Vorrichtung nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung verwendet wird. Teil (a) veranschaulicht die Bestimmung eines ersten Bereichs und eines zweiten Bereichs auf Basis eines Messergebnisses im Hinblick auf die Leuchtstärkewerte; und Teil (b) veranschaulicht die Bestimmung eines ersten Bereichs und eines zweiten Bereichs auf Basis eines Messergebnisses im Hinblick auf eine dominante Wellenlänge.
    • 7A und 7B zeigen eine herkömmliche Anordnung von Leuchtdioden.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    herkömmliche Anordnung von Leuchtdioden
    10
    Substrat
    101
    Substrat
    103
    Grenzlinie
    104v, 104h
    Graben
    12
    Leuchtdiodeneinheit
    121
    Halbleiterschicht vom p-Typ
    122
    lichtemittierende Schicht
    123
    Halbleiterschicht vom n-Typ
    131, 132, 133, 134, and 135
    Halbleiterstapelblock
    14
    Graben
    16
    zweite Elektrode
    18
    erste Elektrode
    19
    leitender Verdrahtungsaufbau
    201
    Substrat
    202
    Halbleiterstapel
    202a
    Halbleiterschicht vom ersten leitenden Typ
    202b
    lichtemittierende Schicht
    202c
    Halbleiterschicht vom zweiten leitenden Typ
    d
    Breite des Grabens
    211
    Opferschicht
    212
    Graben
    221
    erstes temporäres Substrat
    231, 232, 233, 234, und 235
    Halbleiterstapelblock
    23X
    Halbleiterstapelblock
    241
    Lasereinstrahlung
    301
    permanentes Substrat
    301P1
    erste Fläche
    301P2
    zweite Fläche
    301P3
    dritte Fläche
    312B1, 312B2, and 312B3
    Bindeschicht
    320
    dielektrische Schicht
    330
    Metallleitung
    301'
    permanentes Substrat
    301'P1
    erste Fläche
    301'P2
    zweite Fläche
    301'P3
    dritte Fläche
    312'B1
    erste Bindeschicht
    312'B2
    zweite Bindeschicht
    312'B3
    dritte Bindeschicht
    500a, 500b, and 500c
    lichtemitierende Vorrichtung
    501
    permanentes Substrat
    501a, 501b, 501c, and 501d
    Halbleiterstapelblock
  • Ausführliche Beschreibung der Offenbarung
  • 1 zeigt eine Draufsicht auf ein Substrat, das bei einem Verfahren zur Herstellung einer lichtemittierenden Vorrichtung nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung verwendet wird. Auf dem Substrat 101 befinden sich mehrere Halbleiterstapelblöcke wie die Halbleiterstapelblöcke 131, 132, 133, 134 und 135. Diese Halbleiterstapelblöcke sind durch Mustern eines Halbleiterstapels (nicht gezeigt) gebildet, wobei „Mustern“ einen Prozess des Abdeckens mit einem Photoresist, das anschließend einer Belichtung und einer Entwicklung unterzogen wird und dann geätzt wird, bedeutet. Nach dem Mustern sind mehrere trennende Gräben 104v, 104h gebildet und ist der Halbleiterstapel durch die trennenden Gräben 104v, 104h in die oben genannten mehreren Halbleiterstapelblöcke geteilt. Doch das Verfahren zur Musterung ist nicht auf diesen Prozess beschränkt, es gibt andere Verfahren, wie zum Beispiel ein direktes Schneiden durch einen Laser. Ferner kann der oben genannte Halbleiterstapel auf dem Substrat 101 gezüchtet werden. Das heißt, das Substrat 101 ist ein Wachstumssubstrat für den Halbleiterstapel. Bei einer anderen Ausführungsform wird der Halbleiterstapel auf einem anderen Wachstumssubstrat gebildet und der Halbleiterstapel dann mittels einer Übertragungstechnik zu dem Substrat 101 übertragen. In diesem Fall kann sich ferner eine Klebeschicht (nicht gezeigt) zwischen dem Halbleiterstapel (oder den Halbleiterstapelblöcken) und dem Substrat 101 befinden. Die Übertragungstechnik ist einem Durchschnittsfachmann auf diesem Gebiet wohlbekannt und wird daher hier nicht erläutert.
  • Es wird angemerkt, dass die mehreren Halbleiterstapelblöcke bei der vorliegenden Ausführungsform unterschiedliche optische Eigenschaften oder elektrische Eigenschaften aufweisen können, und ein Wert einer optischen Eigenschaft oder ein Wert einer elektrischen Eigenschaft für jeden Halbleiterstapelblock durch einen Messschritt gemessen werden kann. Die Halbleiterstapelblöcke werden auf Basis eines vorherbestimmten Differenzwerts für den Wert der optischen Eigenschaft oder den Wert der elektrischen Eigenschaft dahingehend eingeteilt, ob sie sich in einem ersten Bereich oder einem zweiten Bereich auf dem Substrat 101 befinden. Werte der optischen Eigenschaften sind zum Beispiel eine Leuchtstärke oder eine Wellenlänge, und die Wellenlänge kann eine dominante Wellenlänge oder eine Spitzenwellenlänge sein. Der Wert der elektrischen Eigenschaft ist zum Beispiel eine Vorwärtsspannung. Bei der vorliegenden Ausführungsform werden die Halbleiterstapelblöcke nach dem Messen der Leuchtstärke eines jeden der Halbleiterstapelblöcke gemäß einem vorherbestimmten Differenzwert für die Leuchtstärke dahingehend eingeteilt, ob sie sich in einem ersten Bereich oder in einem zweiten Bereich auf dem Substrat 101 befinden. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der vorherbestimmte Differenzwert für die Leuchtstärke ein Unterschied von gleich oder größer als 3 %. Auf Basis dessen ist ein Ergebnis der Einteilung, dass der erste Bereich im Wesentlichen ein Kreis ist, wie eine runde Fläche, die von einer in der Figur gezeigten runden Grenzlinie 103 umgeben ist, und der zweite Bereich eine Ringform ist, die den ersten Bereich umgibt, wie die Ringform außerhalb der in der Figur gezeigten runden Grenzlinie 103. Die Halbleiterstapelblöcke in dem ersten Bereich weisen hinsichtlich der Leuchtstärke dicht aneinander liegende Werte auf, und die Halbleiterstapelblöcke in dem zweiten Bereich weisen hinsichtlich der Leuchtstärke dicht aneinander liegende Werte auf. Bei der vorliegenden Ausführungsform weisen die Halbleiterstapelblöcke in dem ersten Bereich, wie etwa die Halbleiterstapelblöcke 131, 132 und 133, eine durchschnittliche Leuchtstärke von 4,4 cd auf, und beträgt eine Standardabweichung für die Leuchtstärkewerte der Halbleiterstapelblöcke in diesem Bereich etwa 0,0005 bis 0,0015 cd. Indessen weisen die Halbleiterstapelblöcke in dem zweiten Bereich, wie etwa die Halbleiterstapelblöcke 134 und 135, eine durchschnittliche Leuchtstärke von 4,0 cd auf, und beträgt eine Standardabweichung für die Leuchtstärkewerte der Halbleiterstapelblöcke in diesem Bereich etwa 0,0005 bis 0,0015 cd. Der Differenzwert für die Leuchtstärkewerte zwischen den Halbleiterstapelblöcken in dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich beträgt etwa 10 % ((4400 - bis 4000)/4000 = 10 %), was gleich oder größer als 3 % ist.
  • Zusätzlich zu der Leuchtstärke kann der Unterschied bei den optischen Eigenschaften zur Unterscheidung des ersten Bereichs und des zweiten Bereichs bei anderen Ausführungsformen ein Unterschied der Spitzenwellenlänge oder einer dominanten Wellenlänge von gleich oder größer als 1 nm sein. Und der Unterschied bei den elektrischen Eigenschaften kann ein Unterschied der Vorwärtsspannung von gleich oder größer als 2 % sein. 6 zeigt eine Verteilung aus einem Ergebnis einer tatsächlichen Messung. Teil (a) veranschaulicht eine Einteilung auf Basis eines Messergebnisses im Hinblick auf die Leuchtstärkewerte, wobei ein erster Bereich und ein zweiter Bereich auf Basis des vorherbestimmten Differenzwerts für die Leuchtstärke bestimmt sind. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der vorherbestimmte Differenzwert für die Leuchtstärke ein Differenzwert von gleich oder größer als 3 %. Wie in Teil (a) gezeigt ist die Leuchtstärke, die für jeden der Halbleiterstapelblöcke gemessen wurde, durch eine Farbe (eine Graustufe in der Figur) angegeben. Was die unterschiedlichen Farben (Graustufen in der Figur) betrifft, kann ein Leuchtstärkewert durch Bezugnahme auf eine darunter befindliche Angabe, die eine Beziehung zwischen dem Leuchtstärkewert und der Farbe zeigt, herausgefunden werden. Der durch den gestrichelten Kreis in der Figur umschlossene Bereich umfasst hauptsächlich die rote und die orange Farbe (beides Graustufen in der Figur), wobei die rote Farbe eine Leuchtstärke von 0,130 cd darstellt, und die orange Farbe eine Leuchtstärke von 0,129 cd darstellt. Nur wenige Halbleiterstapelblöcke innerhalb des gestrichelten Kreises weisen eine grüne Farbe (Graustufe in der Figur), die eine Leuchtstärke von 0,124 cd darstellt, auf. Der erste Bereich weist im Wesentlichen eine runde Form mit einer durchschnittlichen Leuchtstärke von etwa 0,129 cd auf. Der zweite Bereich ist im Wesentlichen eine Ringform, die den oben beschriebenen ersten Bereich umgibt, und umfasst hauptsächlich Halbleiterstapelblöcke in einer grünen Farbe (Graustufe in der Figur), die eine Leuchtstärke von 0,124 cd darstellt. Nur wenige Halbleiterstapelblöcke in dem zweiten Bereich weisen eine rote Farbe (Graustufe in der Figur), die eine Leuchtstärke von 0,130 cd darstellt, und eine orange Farbe (Graustufe in der Figur), die eine Leuchtstärke von 0,129 cd darstellt, auf. Eine durchschnittliche Leuchtstärke des zweiten Bereichs beträgt etwa 0,124 cd. Das heißt, die Leuchtstärke des ersten Bereichs ist um einen Differenzwert von etwa 4 % ((129 - 124)/124 = 4 %), was gleich oder größer als 3 % ist, größer als die durchschnittliche Leuchtstärke des zweiten Bereichs. Teil (b) veranschaulicht eine Einteilung auf Basis eines Messergebnisses im Hinblick auf eine dominante Wellenlänge (WLD), wobei ein erster Bereich und ein zweiter Bereich auf Basis des vorherbestimmten Differenzwerts für die dominante Wellenlänge bestimmt sind. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der vorherbestimmte Differenzwert für die dominante Wellenlänge ein Differenzwert von gleich oder größer als 1 nm. Wie in Teil (b) gezeigt ist der (durch den gestrichelten Kreis in der Figur umgebene) erste Bereich im Wesentlichen eine runde Form mit einer durchschnittlichen dominanten Wellenlänge von etwa 685 nm. Der zweite Bereich ist im Wesentlichen eine Ringform, die den obigen ersten Bereich umgibt, mit einer durchschnittlichen dominanten Wellenlänge von etwa 683 nm. Die durchschnittliche dominante Wellenlänge des ersten Bereichs ist um einen Differenzwert von etwa 2 nm, was größer als ein vorherbestimmter Differenzwert für die dominante Wellenlänge von 1 nm ist, größer als die durchschnittliche dominante Wellenlänge des zweiten Bereichs.
  • 2A bis 2E zeigen ein Abtrennverfahren für das Verfahren zur Herstellung der lichtemittierenden Vorrichtung nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Wie bei 1 erwähnt, befindet sich in 2A ein Halbleiterstapel 202 auf einem Substrat 201, wobei der Halbleiterstapel 202 eine Halbleiterschicht 202a von einem ersten leitenden Typ, eine lichtemittierende Schicht 202b auf der Halbleiterschicht 202a von dem ersten leitenden Typ, und eine Halbleiterschicht 202c von einem zweiten leitenden Typ auf der lichtemittierenden Schicht 202b umfasst. Beispielsweise ist die Halbleiterschicht 202a von dem ersten leitenden Typ eine Halbleiterschicht vom n-Typ, und die Halbleiterschicht 202c von dem zweiten leitenden Typ eine Halbleiterschicht vom p-Typ. Die Halbleiterschicht 202a von dem ersten leitenden Typ, die lichtemittierende Schicht 202b und die Halbleiterschicht 202c von dem zweiten leitenden Typ umfassen ein Material der Gruppe III-V wie etwa Materialien der Reihe AlGaInP oder Materialien der Reihe AlGAInN. Wie in 2B gezeigt werden nach der Durchführung des oben angeführten Musterungsschritts Trenngräben 212 mit einer Breite d gebildet, und wird der Halbleiterstapel 202 in mehrere Halbleiterstapelblöcke 231, 232, 233, 234 und 235 gemustert, die jeweils Halbleiterstapelblöcken 131, 132, 133, 134 und 135 in 1 entsprechen und die in 1 veranschaulichten Leuchtstärkewerte aufweisen und daher entsprechend in den ersten Bereich oder den zweiten Bereich eingeteilt werden. Das heißt, die Halbleiterstapelblöcke 231, 232 und 233 befinden sich in dem ersten Bereich, der in 1 veranschaulicht ist, und weisen Leuchtstärkewerte von 4,4 cd auf. Die Halbleiterstapelblöcke 234 und 235 befinden sich in dem zweiten Bereich, der in 1 veranschaulicht ist, und weisen Leuchtstärkewerte von 4,0 cd auf. Zwischen den Halbleiterstapelblöcken 231, 232 und 233 und den Halbleiterstapelblöcken 234 und 235 besteht ein Unterschied in der Leuchtstärke, der größer als 3 % ist. Um einen Abtrennschritt zu erleichtern, wird dann eine erste Opferschicht 211 auf den Halbleiterstapelblöcken, die entfernt werden sollen, gebildet. Bei dieser Ausführungsform sollen die Halbleiterstapelblöcke 232 und 234 entfernt werden. Die erste Opferschicht 211 kann durch Bilden einer Schicht aus dem Material für die erste Opferschicht 211 auf der gesamten Oberfläche des Substrats 201 und dann selektives Zurückbelassen der ersten Opferschicht 211 auf den Halbleiterstapelblöcken 232 und 234, die entfernt werden sollen, durch einen Lithographie- und einen Ätzprozess gebildet werden. Es wird angemerkt, dass ein Durchschnittsfachmann erkennt, dass die Reihenfolge für die oben angeführten Prozesse geändert werden kann. Das heißt, zuerst wird der Prozess zur Bildung der ersten Opferschicht 211 auf den Halbleiterstapelblöcken 232 und 234, die entfernt werden sollen, durchgeführt, und dann wird der oben angeführte Musterungsprozess durch einen Lithographie- und Ätzprozess durchgeführt, um den Halbleiterstapel 202 in die mehreren Halbleiterstapelblöcke 231, 232, 233, 234 und 235 zu mustern. 2C zeigt das Durchführen des Abtrennschritts, der das Bereitstellen eines ersten temporären Substrats 221 und das Binden des ersten temporären Substrats 221 und der ersten Opferschicht 211 aneinander umfasst. Dann werden wie in 2D gezeigt die Halbleiterstapelblöcke 232 und 234, die entfernt werden sollen, von dem Substrat 201 abgetrennt. Während dieses Prozesses kann ein Laser verwendet werden, um eine Grenzfläche zwischen den Halbleiterstapelblöcken 232 und 234, die entfernt werden sollen, und dem Substrat 201 zu bestrahlen, um das Abtrennen zu erleichtern. Ferner kann der Halbleiterstapel 202 vorab auf einem andern Wachstumssubstrat gebildet werden und dann durch eine Übertragungstechnik zu dem Substrat 201 übertragen werden. In diesem Fall kann bei der Übertragung des Halbleiterstapels 202 zu dem Substrat 201 eine Opferschicht (nicht gezeigt) selektiv im Voraus an Positionen der Halbleiterstapelblöcke 232 und 234, die entfernt werden sollen, gebildet werden. Die Opferschicht ist ein zerbrechliches Material oder weist eine schwache Haftung an dem Substrat 201 auf, so dass die Halbeiterstapelblöcke 232 und 234, die entfernt werden sollen, während des Abtrennprozesses leichter von dem Substrat 201 abgetrennt werden können.
  • 2E zeigt den Zustand nach dem Abtrennprozess. Die Halbleiterstapelblöcke 232 und 234 sind von dem Substrat 201 abgetrennt, während die Halbleiterstapelblöcke 231, 233 und 235 auf dem Substrat 201 belassen behalten werden. Es wird angemerkt, dass sowohl das erste temporäre Substrat 221 und die Halbleiterstapelblöcke 232 und 234 darauf als auch das Substrat 201 und die Halbleiterstapelblöcke 231, 233 und 235 darauf bei den Verfahren zur Herstellung einer lichtemittierenden Vorrichtung in den folgenden Ausführungsformen verwendet werden kann.
  • 3A bis 3E zeigen ein Verfahren zur Herstellung einer lichtemittierenden Vorrichtung nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Wie in 3A gezeigt wird zuerst ein permanentes Substrat 301 bereitgestellt, wobei dieses permanente Substrat 301 wenigstens eine erste Fläche 301P1 und eine zweite Fläche 301P2 aufweist. Bei der vorliegenden Ausführungsform weist das permanente Substrat 301 ferner eine dritte Fläche 301P3 auf. Wie in der Figur gezeigt sind die erste Fläche 301P1 und die zweite Fläche 301P2 nicht koplanar. Bei einer Ausführungsform wird dieser nicht koplanare Zustand durch Vornehmen von Lithographie- und Ätzprozessen an einem permanenten Substrat, das ursprünglich eine flache Oberfläche aufweist, ausgeführt damit die erste Fläche 301P1 und die zweite Fläche 301P2 so ausgeführt werden, dass sie nicht koplanar sind. Was das Material für das permanente Substrat 301 betrifft, kann es zum Beispiel ein Glas-, ein Saphir- (Al2O3), oder ein Silizium (Si)-Substrat sein.
  • Anschließend wird wie in 3B gezeigt der Halbleiterstapelblock 234 in 3E an die erste Fläche 301P1 des permanenten Substrats 301 gebunden. Wenn das Material des permanenten Substrats 301 ein Saphir-Substrat ist, kann der Halbleiterstapelblock 234 zum Beispiel unter passender Erhitzung und einem passenden Druck wie etwa einer Temperatur von etwa 300 °C bis 420 °C und einem Druck von etwa 1078731500 Pa bis 1372931000 Pa direkt an das permanente Substrat 301 gebunden werden. Das Binden kann auch optional durch eine Bindeschicht 312B1 durchgeführt werden. Wenn das Material des permanenten Substrats 301 ein Saphir-Substrat ist, kann für die Bindeschicht 312B1 zum Beispiel Siliziumdioxid verwendet werden. Der Halbleiterstapelblock 234 wird dann von dem ersten temporären Substrat 221 abgetrennt. Während dieses Prozesses wird ein Laser (nicht gezeigt) verwendet, um eine Grenzfläche zwischen dem Halbleiterstapelblock 234 und der ersten Opferschicht 211 zu bestrahlen, um das Abtrennen zu erleichtern.
  • Dann wird wie in 3C gezeigt der Halbleiterstapelblock 232 an die zweite Fläche 301P2 des permanenten Substrats 301 gebunden. Dieses Binden ist dem oben erläuterten Binden des Halbleiterstapelblocks 234 im Wesentlichen gleich und wird daher nicht erneut erläutert werden.
  • Wie in 2A beschrieben entsprechen bei einer Ausführungsform Halbleiterstapelblöcke 231, 232, 233, 234 und 235 jeweils Halbleiterstapelblöcken 131, 132, 133, 134 und 135, und weisen wie in 1 veranschaulichte Leuchtstärkewerte auf. Das heißt, die Halbleiterstapelblöcke 231, 232 und 233 befinden sich in dem ersten Bereich, der in 1 veranschaulicht ist, und weisen Leuchtstärkewerte von 4,4 cd auf. Die Halbleiterstapelblöcke 234 und 235 befinden sich in dem zweiten Bereich, der in 1 veranschaulicht ist, und weisen Leuchtstärkewerte von 4,0 cd. auf. Zwischen den Halbleiterstapelblöcken 231, 232 und 233 und den Halbleiterstapelblöcken 234 und 235 besteht ein Unterschied in der Leuchtstärke, der größer als 3 % ist. Durch Verwenden des Herstellungsverfahrens bei der obigen Ausführungsform kann eine lichtemittierende Vorrichtung gebildet werden, indem Halbleiterstapelblöcke, die sich ursprünglich in zwei Bereichen befanden und hinsichtlich der optischen Eigenschaften oder der elektrischen Eigenschaften einen großen Unterschied aufweisen, neu angeordnet oder umverteilt werden. Wenn zum Beispiel ein herkömmliches Verfahren nach dem Stand der Technik verwendet wird, können Halbleiterstapelblöcke 132 und 133 verwendet und kombiniert werden, um eine Vorrichtung (Vorrichtung A) zu bilden, da sie sich dicht aneinander befinden und sich im Wesentlichen in dem gleichen Bereich befinden, (siehe 1 und 2). Ebenso können Halbleiterstapelblöcke 134 und 135 verwendet und kombiniert werden, um eine andere Vorrichtung (Vorrichtung B) zu bilden, da sie sich dicht aneinander befinden und sich im Wesentlichen in dem gleichen Bereich befinden (siehe 1 und 2B). Daher umfasst die Vorrichtung A zwei Halbleiterstapelblöcke, die eine durchschnittliche Leuchtstärke von 4,4 cd aufweisen, während die Halbleitervorrichtung B zwei Halbleiterstapelblöcke umfasst, die eine durchschnittliche Leuchtstärke von 4,0 cd aufweisen. Die Gleichförmigkeit der Leuchtstärke für diese beiden Vorrichtungen ist schlecht. Im Gegensatz dazu ist bei einer lichtemittierenden Vorrichtung, die unter Verwendung des Herstellungsverfahrens bei der obigen Ausführungsform gebildet wird, wie etwa der in 3C gezeigten ein Halbleiterstapelblock 234 auf der ersten Fläche 301P1 vorhanden, während ein Halbeiterstapelblock 232 auf der zweiten Fläche 301P2 vorhanden ist, wobei sich der Halbleiterstapelblock 234 ursprünglich in dem zweiten Bereich in 1 mit einer durchschnittlichen Leuchtstärke von 4,0 cd befand, während sich der Halbleiterstapelblock 232 ursprünglich in dem ersten Bereich in 1 mit einer durchschnittlichen Leuchtstärke von 4,4 cd befand. Das heißt, Halbleiterstapelblöcke, die sich ursprünglich in zwei Bereichen mit einem großen Unterschied hinsichtlich der optischen Eigenschaften oder der elektrischen Eigenschaften befanden, werden neu angeordnet oder umverteilt, um eine Kombination zu bilden. Ebenso kann unter Verwendung des Herstellungsverfahrens bei der obigen Ausführungsform eine andere Vorrichtung, die den Halbleiterstapelblock 235 und den Halbleiterstapelblock 233 umfasst, gebildet werden, wobei sich der Halbleiterstapelblock 235 ursprünglich in dem zweiten Bereich in 1 mit einer durchschnittlichen Leuchtstärke von 4,0 cd befand, während sich der Halbleiterstapelblock 233 ursprünglich in dem ersten Bereich in 1 mit einer durchschnittlichen Leuchtstärke von 4,4 cd befand. Bei diesen beiden obigen Vorrichtungen besteht eine bessere Leistungsfähigkeit hinsichtlich der Gleichförmigkeit der Leuchtstärke.
  • Zudem werden die Halbleiterstapelblöcke 234 und 232 durch das Binden an das permanente Substrat 301 jeweils auf zwei nicht koplanaren Flächen, das heißt, der ersten Fläche 301P1 und der zweiten Fläche 301P2, angeordnet. Dies verringert die wechselseitige Absorption von Licht zwischen den Halbleiterstapelblöcken und führt zu einer besseren Leistungsfähigkeit bei einer gesamten Leuchtstärke.
  • Durch Verwenden der oben angeführten Bindetechnik kann wie in 3D gezeigt ein anderer Halbleiterstapelblock 23X an die dritte Fläche 301P3 gebunden werden. Es gibt keine besondere Beschränkung für den Halbleiterstapelblock 23X. Für den Durchschnittsfachmann wird angemerkt, dass es wichtig ist, Halbleiterstapelblöcke so zur Bildung einer Kombination neu anzuordnen oder umzuverteilen, dass Vorrichtungen mit einer besseren Leistungsfähigkeit hinsichtlich der Gleichförmigkeit der optischen Eigenschaften oder der elektrischen Eigenschaften erzeugt werden. Anschließend werden die Halbleiterstapelblöcke wie in 3E gezeigt unter Verwendung von Lithographie- und Ätzprozessen teilweise geätzt, um ihre Halbleiterschicht 202a von dem ersten leitenden Typ freizulegen, und wird an Seitenwänden der Halbleiterstapelblöcke eine dielektrische Schicht 320 gebildet. Durch einen Prozess zur Bildung von Metallleitungen wird zwischen den Halbleiterstapelblöcken eine Metallleitung 330 gebildet, um die Halbeiterstapelblöcke elektrisch in einer Reihen- oder in einer Parallelschaltung zu verbinden. Wie in 3E gezeigt, verbindet die Metallleitung 320 die Halbleiterstapelblöcke elektrisch in einer Reihenschaltung.
  • Obwohl bei dieser Ausführungsform alle beiden an das permanente Substrat 301 gebundenen Halbleiterstapelblöcke aus den Halbleiterstapelblöcken, die wie in 3E gezeigt von dem Substrat 201 abgetrennt wurden, gewählt werden, versteht sich für den Durchschnittsfachmann, dass dies keine Beschränkung darstellt. Zum Beispiel werden die Halbleiterstapelblöcke 231, 232 und 235 auf dem Substrat 201 belassen behalten, und kann es sein, dass es bei einer zweiten Ausführungsform diese beiden auf dem Substrat 201 belassen behaltenen Halbleiterstapelblöcke sind, die an das permanente Substrat 301 gebunden werden. Diese Ausführungsform ist im Wesentlichen die gleiche wie die in 3B bis 3E veranschaulichte und kann einfach durch entsprechendes Ersetzen des ersten temporären Substrats 221 und der darauf befindlichen Halbleiterstapelblöcke in diesen Figuren durch das Substrat 201 und die Halbleiterstapelblöcke 231, 233 und 235 darauf ausgeführt werden. Daher werden in der Beschreibung keine Figuren für diese Ausführungsform gezeigt. Bei dieser Ausführungsform ist der Bindeprozess ein derartiges ausgerichtetes Binden des Substrats 201 an das permanente Substrat 301, dass die Halbleiterstapelblöcke 231, 233 und 235 jeweils an die Flächen gebunden werden, an die sie gebunden werden sollen. Und dann wird das Substrat 201 von dem permanenten Substrat 301 wegbewegt, damit die daran gebundenen Halbleiterstapelblöcke von dem Substrat 201 abgetrennt werden. Bei der dritten Ausführungsform können die Halbleiterstapelblöcke 231, 233 und 235, die auf dem Substrat 201 belassen behalten wurden, zuerst wie bei der ersten Ausführungsform von dem Substrat 201 abgetrennt werden und dann an das permanente Substrat 301 gebunden werden. In diesem Fall ist der Bindeprozess das Binden der Halbleiterstapelblöcke 231, 233 und 235 an ein zweites temporäres Substrat und ihr Abtrennen von dem Substrat 201. Und dann wird ein derartiges ausgerichtetes Binden des zweiten temporären Substrats an das permanente Substrat 301 durchgeführt, dass die Halbleiterstapelblöcke 231, 233 und 235 jeweils an Flächen gebunden werden, an die sie gebunden werden sollen. Und dann wird das zweite temporäre Substrat von dem permanenten Substrat 301 wegbewegt, damit die daran gebundenen Halbleiterstapelblöcke von dem zweiten temporären Substrat abgetrennt werden.
  • Obwohl die erste Ausführungsform veranschaulicht, dass der Halbleiterstapelblock (d.h., der Halbleiterstapelblock 234) auf der ersten Fläche 301P1 des permanenten Substrats 301 und der Halbleiterstapelblock (d.h., der Halbleiterstapelblock 232) auf der zweiten Fläche 301P2 des permanenten Substrats 301 beide von dem gleichen Halbleiterstapel 202 stammen, wird angemerkt, dass dies keine Beschränkung darstellt. Das heißt, bei einer anderen Ausführungsform können der Halbleiterstapelblock auf der ersten Fläche 301P1 und der Halbleiterstapelblock auf der zweiten Fläche 301P2 von unterschiedlichen Halbleiterstapeln stammen. Ferner können die Halbleiterstapelblöcke selbst dann, wenn sie von dem gleichen Halbleiterstapel stammen, wie jeweils bei den vorhergehenden Ausführungsformen veranschaulicht durch das erste temporäre Substrat 221, das Substrat 201 oder das zweite temporäre Substrat an das permanente Substrat 301 gebunden werden.
  • 3F zeigt die vierte Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Diese Ausführungsform ist im Wesentlichen der ersten Ausführungsform gleich, doch ist das permanente Substrat 301 bei der ersten Ausführungsform durch ein anderes permanentes Substrat 301' ersetzt. Im Gegensatz zu dem permanenten Substrat 301, das die erste Fläche 301P1, die zweite Fläche 301P2 und die dritte Fläche 301P3, die nicht koplanar sind, umfasst, umfasst das permanente Substrat 301' bei dieser Ausführungsform eine erste Fläche 301'P1, eine zweite Fläche 301'P2 und eine dritte Fläche 301'P3, die koplanar sind. Doch wenn die Halbleiterstapelblöcke an das permanente Substrat 301' gebunden sind, sind sie nicht koplanar, da Bindeschichten mit unterschiedlichen Dicken verwendet werden. Zum Beispiel wird der Halbleiterstapelblock 234 mit einer ersten Bindeschicht 312'B1 an die erste Fläche 301'P1 gebunden, während der Halbleiterstapelblock 232 mit einer zweiten Bindeschicht 312'B2 an die zweite Fläche 301'P2 gebunden wird. Die erste Bindeschicht 312'B1 und die zweite Bindeschicht 312'B2 weisen unterschiedliche Dicken auf, so dass der Halbleiterstapelblock 234 und der Halbleiterstapelblock 232 nicht koplanar sind.
  • Obwohl bei der ersten Ausführungsform veranschaulicht ist, dass auf dem wie in 1 gezeigten Substrat mehrere Bereiche auf Basis des Unterschieds hinsichtlich der optischen Eigenschaften oder der elektrischen Eigenschaften bestimmt werden können und mehrere Halbleiterstapelblöcke aus diesen unterschiedlichen Bereichen verwendet werden, um gebunden zu werden, wird angemerkt, dass dies keine Beschränkung für die vorliegende Anmeldung darstellt. 4 zeigt eine fünfte Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Bei dieser Ausführungsform ist gezeigt, dass es nicht möglich ist, Halbleiterstapelblöcke auf Basis des Unterschieds hinsichtlich der optischen Eigenschaften oder der elektrischen Eigenschaften in unterschiedliche Bereiche auf dem wie in 1 gezeigten Substrat einzuteilen. Diese Halbleiterstapelblöcke auf dem gleichen Substrat können jedoch auf Basis des Ergebnisses von Messungen im Hinblick auf die optischen Eigenschaften oder die elektrischen Eigenschaften dennoch jeweils in eine Sammelgruppe „typisch“, eine Sammelgruppe „niedrig“ und eine Sammelgruppe „hoch“, eingeteilt werden, wobei der Wert der optischen Eigenschaft oder der elektrischen Eigenschaft in der Sammelgruppe „hoch“ größer als jener in der Sammelgruppe „typisch“ ist, und der Wert der optischen Eigenschaft oder der elektrischen Eigenschaft in der Sammelgruppe „typisch“ größer als jener in der Sammelgruppe „niedrig“ ist. Zum Beispiel zeigt 4 das Ergebnis der Messung der Leuchtstärke für diese Halbleiterstapelblöcke auf dem gleichen Substrat. Nach der Messung können Daten hinsichtlich der Stelle auf dem Substrat und des Werts der Leuchtstärke für jeden Halbleiterstapelblock in einer Maschine gespeichert werden. Die waagerechte Achse in der Figur ist die Leuchtstärke, und die senkrechte Achse ist eine Menge von Halbleiterstapelblöcken für die entsprechende Leuchtstärke. Wie in der Figur gezeigt ist die Gruppe (a) die Sammelgruppe „niedrig“, die eine durchschnittliche Leuchtstärke von 0,7 cd aufweist. Die Gruppe (b) ist die Sammelgruppe „typisch“, die eine durchschnittliche Leuchtstärke von 0,9 cd aufweist, und die Gruppe (c) ist die Sammelgruppe „hoch“, die eine durchschnittliche Leuchtstärke von 1,2 cd aufweist. Durch Verwenden des in 2 veranschaulichten Abtrennverfahrens und des in 3 veranschaulichten Bindeverfahrens und auf Basis von Daten hinsichtlich der Stelle auf dem Substrat und des Werts der Leuchtstärke für jeden Halbleiterstapelblock, die in der Maschine gespeichert sind, können die richtigen Halbleiterstapel zur Bindung an das wie in 3A gezeigte permanente Substrat 301 gewählt werden und wird eine Neuanordnung der Halbleiterstapelblöcke erreicht. Wie in dem rechten Teil von 4 gezeigt werden dann, wenn eine Vorrichtung fünf Halbleiterstapelblöcke aufweisen soll, bei der Neuanordnung fünf Halbleiterstapelblöcke in der Sammelgruppe „typisch“ (mit einer durchschnittlichen Leuchtstärke von 0,9 cd) zur Bindung an das wie in 3A gezeigte permanente Substrat 301 gewählt, um eine Vorrichtung C zu bilden. Für eine andere Vorrichtung D werden drei Halbleiterstapelblöcke in der Sammelgruppe „niedrig“ (mit einer durchschnittlichen Leuchtstärke von 0,7 cd) zur Bindung an das wie in 3A gezeigte permanente Substrat 301 und zwei Halbleiterstapelblöcke in der Sammelgruppe „hoch“ (mit einer durchschnittlichen Leuchtstärke von 1,2 cd) zur Bindung an das gleiche permanente Substrat 301 gewählt, um die Vorrichtung D zu bilden. Die Halbleiterstapelblöcke an unterschiedlichen Stellen des Substrats können einen großen Unterschied hinsichtlich der optischen Eigenschaften oder der elektrischen Eigenschaften aufweisen. Zum Beispiel ist eine verhältnismäßig höhere Leuchtstärke von 1,2 cd wie die in der Sammelgruppe „hoch“ vorhanden, während eine verhältnismäßig niedrige Leuchtstärke von 0,7 cd wie die in der Sammelgruppe „niedrig“ vorhanden ist. Doch nachdem die Halbleiterstapelblöcke bei der vorliegenden Ausführungsform neu angeordnet wurden, ist die Gleichförmigkeit zwischen den Vorrichtungen verbessert und gesteuert. Zum Beispiel weist sowohl die Vorrichtung C als auch die Vorrichtung D eine Leuchtstärke von im Wesentlichen 4,5 cd auf. Zudem befinden sich die Halbleiterstapelblöcke wie bei der ersten Ausführungsform erwähnt nach dem Binden an das permanente Substrat 301 jeweils an unterschiedlichen nicht koplanaren Flächen. Dies verringert die wechselseitige Lichtabsorption zwischen den Halbleiterstapelblöcken und führt zu einer besseren Leistungsfähigkeit bei der gesamten Leuchtstärke.
  • Es wird angemerkt, dass die Werte der optischen Eigenschaften oder die Werte der elektrischen Eigenschaften bei den obigen Ausführungsformen durch tatsächliches Durchführen von Messungen bei allen Halbleiterstapelblöcken oder durch eine Stichprobe bei einigen von ihnen vor dem Abtrennprozess erhalten werden können. Wenn der Herstellungsprozess stabil ist, kann durch eine Statistik einer bestimmten Anzahl von Messungen ein vorherbestimmter statistischer Wert für die Werte der optischen Eigenschaften oder die Werte der elektrischen Eigenschaften erhalten werden. Zum Beispiel kann dann, wenn der Herstellungsprozess stabil ist, eine Grenze des ersten Bereichs und des zweiten Bereichs in 1 durch eine Statistik einer bestimmten Anzahl von Messungen geprüft werden. Das heißt, in diesem Fall werden ein vorherbestimmter Wert für einen Radius des ersten Bereichs und die entsprechenden Werte für die optischen Eigenschaften oder die entsprechenden Werte für die elektrischen Eigenschaften erhalten und ist keine einzelne Messung für alle ausgegebenen Substrate nötig.
  • Wie in 3E bei der ersten Ausführungsform erwähnt, können die Halbleiterstapelblöcke, die an das permanente Substrat 301 gebunden werden, von unterschiedlichen Halbleiterstapeln stammen. Zum Beispiel können der Halbleiterstapelblock auf der ersten Fläche 301P1 und der Halbleiterstapelblock 301P2 auf der zweiten Fläche 301P2 von unterschiedlichen Hableiterstapeln von unterschiedlichen Substraten stammen. Diese Art der Anwendung kann ferner verwendet werden, um die Farbwiedergabe einer lichtemittierenden Vorrichtung zu verbessern, d.h., den CRI-Wert einer lichtemittierenden Vorrichtung zu erhöhen. Diese Art von Anwendung ist in 5A bis 5C gezeigt, wobei es sich um die sechste Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung handelt. Wie in 5A gezeigt werden Halbleiterstapelblöcke 501a und 502b jeweils an das permanente Substrat 501 gebunden, wobei das Bindeverfahren im Wesentlichen wie bei der in 3 veranschaulichten ersten Ausführungsform ist. Doch die beiden Halbleiterstapelblöcke 501a und 502b werden jeweils von unterschiedlichen Halbleiterstapeln von unterschiedlichen Substraten abgetrennt. Zum Beispiel wird der Halbleiterstapelblock 501a von einem Halbleiterstapel, der Licht mit einer dominanten Wellenlänge von etwa 620 nm bis 645 nm ausstrahlen kann, abgetrennt, während der Halbleiterstapelblock 502b von einem Halbleiterstapel, der Licht mit einer dominanten Wellenlänge von etwa 595 nm bis 620 nm ausstrahlen kann, abgetrennt wird. Das heißt, die beiden Halbleiterstapelblöcke 501a und 501b werden von unterschiedlichen Substraten abgetrennt, und der Halbleiterstapelblock 501a kann Licht mit einer roten Farbe ausstrahlen, während der Halbleiterstapelblock 501b Licht mit einer orangen Farbe ausstrahlen kann. Damit wird dann, wenn die beiden Halbleiterstapelblöcke an das permanente Substrat 501 gebunden werden, eine lichtemittierende Vorrichtung 500a gebildet, die verwendet werden kann, um einen Chip, der nur einen einzelnen Halbleiterstapel für rotes oder oranges Licht umfasst, in einer herkömmlichen lichtemittierenden Vorrichtung für warmes weißes Licht zu ersetzen. Das heißt, die lichtemittierende Vorrichtung 500a kann in Kombination mit einer Quelle für blaues Licht und YAG verwendet werden. Da das warme weiße Licht von dieser Kombination Licht mit unterschiedlichen dominanten Wellenlängen von den beiden Halbleiterstapelblöcken 501a und 501b umfasst, weist es verglichen mit dem warmen weißen Licht, das durch den obigen Chip, der nur einen einzelnen Halbleiterstapel umfasst, gebildet wird, ein bessere Farbwiedergabe auf.
  • Wie in 5B gezeigt, wird zusätzlich zu den beiden Halbleiterstapelblöcken 502a und 502b, die an das permanente Substrat 501 gebunden werden, ein Halbleiterstapelblock 502c zur Bereitstellung von blauem Licht ebenfalls direkt an das permanente Substrat 501 gebunden. Eine lichtemittierende Vorrichtung 500b wird direkt als Quelle für warmes weißes Licht ausgeführt, wobei die drei Halbleiterstapelblöcke 502a, 502b und 502c von unterschiedlichen Halbleiterstapeln von unterschiedlichen Substraten abgetrennt werden. Zum Beispiel wird der Halbleiterstapelblock 502a von einem Halbleiterstapel, der Licht mit einer dominanten Wellenlänge von etwa 620 bis 645 nm ausstrahlen kann, abgetrennt. Der Halbleiterstapelblock 502b wird von einem Halbleiterstapel, der Licht mit einer dominanten Wellenlänge von etwa 595 nm bis 620 nm ausstrahlen kann, abgetrennt. Der Halbleiterstapelblock 502c wird von einem Halbleiterstapel, der Licht mit einer dominanten Wellenlänge von etwa 440 nm bis 460 nm ausstrahlen kann, abgetrennt. Das heißt, die drei Halbleiterstapelblöcke 502a, 502b und 502c werden von unterschiedlichen Substraten abgetrennt, und der Halbleiterstapelblock 502a kann Licht mit einer roten Farbe ausstrahlen, der Halbleiterstapelblock 502b kann Licht mit einer orangen Farbe ausstrahlen, und der Halbleiterstapelblock 502c kann Licht mit einer blauen Farbe ausstrahlen.
  • Ferner wird, wie in 5C gezeigt, zusätzlich zu den drei Halbleiterstapelblöcken 503a, 503b und 503c, die an das permanente Substrat 501 gebunden werden, außerdem ein vierter Halbleiterstapelblock 503d an das permanente Substrat 501 gebunden. Die vier Halbleiterstapelblöcke 503a, 503b, 503c und 503d werden von unterschiedlichen Halbleiterstapeln von unterschiedlichen Substraten abgetrennt. Die dominanten Wellenlängen und Farben des Lichts, das durch die Halbleiterstapelblöcke 503a, 503b und 503c ausgestrahlt wird, sind die gleichen wie jene, die in der obigen 5B veranschaulicht sind, und der Halbleiterstapelblock 503d kann Licht mit einer dominanten Wellenlänge von etwa 510 nm bis 530 nm, das heißt, eine grüne Farbe, ausstrahlen. Da der Halbleiterstapelblock 503d Licht mit einer dominanten Wellenlänge in einer grünen Farbe ausstrahlt, weist das warme weiße Licht von dieser lichtemittierende Vorrichtung 500c einen höheren CRI-Wert als jenen der lichtemittierende Vorrichtung 500b in 5B auf. Das heißt, die Farbwiedergabe der lichtemittierende Vorrichtung 500c ist sogar noch besser.

Claims (9)

  1. Eine lichtemittierende Vorrichtung, umfassend: ein Substrat (301') mit einer obersten Oberfläche; einen ersten Halbleiterstapelblock (232), der auf dem Substrat (301') angeordnet ist und eine erste lichtemittierende Schicht (202b) umfasst, die von der obersten Oberfläche durch einen ersten Abstand getrennt ist; eine erste Bindeschicht (312`B1), die zwischen dem Substrat (301') und dem ersten Halbleiterstapelblock (232) angeordnet ist; einen zweiten Halbleiterstapelblock (234), der auf dem Substrat (301') angeordnet ist und eine zweite lichtemittierende Schicht (202b) aufweist, die von der obersten Oberfläche durch einen zweiten Abstand getrennt ist; eine zweite Bindeschicht (312'B2), die zwischen dem Substrat (301') und dem zweiten Halbleiterstapelblock (234) angeordnet ist; einen dritten Halbleiterstapelblock (23X), der auf dem Substrat (301') angeordnet ist und eine dritte lichtemittierende Schicht (202b) aufweist, die von der obersten Oberfläche durch einen dritten Abstand getrennt ist; und eine dritte Bindeschicht (312'B3), die zwischen dem Substrat (301') und dem dritten Halbleiterstapelblock (23X) angeordnet ist, wobei der erste Halbleiterstapelblock (232), der zweite Halbleiterstapelblock (234) und der dritte Halbleiterstapelblock (23X) so konfiguriert sind, dass sie verschiedenfarbiges Licht emittieren, wobei der zweite Abstand sich von dem ersten Abstand und dem dritten Abstand unterscheidet, wobei die dritte Bindeschicht (312'B3) und die zweite Bindeschicht (312'B2) unterschiedliche Dicken haben, wobei der erste Halbleiterstapelblock (232) und der zweite Halbleiterstapelblock (234) mit ihren obersten Oberflächen nicht koplanar zueinander sind, und wobei der erste Halbleiterstapelblock (232) und der dritte Halbleiterstapelblock (23X) mit ihren obersten Oberflächen koplanar zueinander sind.
  2. Lichtemittierende Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der erste Halbleiterstapelblock (232), der zweite Halbleiterstapelblock (234) und der dritte Halbleiterstapelblock (23X) so konfiguriert sind, dass sie jeweils rotes Licht, grünes Licht und blaues Licht emittieren.
  3. Lichtemittierende Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der erste Halbleiterstapelblock (232) und der dritte Halbleiterstapelblock (23X) aus dem gleichen Material hergestellt sind.
  4. Lichtemittierende Vorrichtung nach Anspruch 1, ferner mit einer dielektrischen Schicht (320), die auf dem ersten Halbleiterstapelblock (232), dem zweiten Halbleiterstapelblock (234) und dem dritten Halbleiterstapelblock (23X) ausgebildet ist.
  5. Lichtemittierende Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der erste Halbleiterstapelblock (232), der zweite Halbleiterstapelblock (234) und der dritte Halbleiterstapelblock (23X) elektrisch miteinander verbunden sind.
  6. Lichtemittierende Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der erste Halbleiterstapelblock (232), der zweite Halbleiterstapelblock (234) und der dritte Halbleiterstapelblock (23X) elektrisch parallel zueinander geschaltet sind.
  7. Lichtemittierende Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste Bindeschicht (312'B1) und die zweite Bindeschicht (312'B2) unterschiedliche Dicken haben.
  8. Lichtemittierende Vorrichtung nach Anspruch 2, weiter einen vierten Halbleiterstapelblock (501d) umfassend, der auf dem Substrat angeordnet und so konfiguriert ist, dass er ein Farblicht emittiert, das sich von demjenigen unterscheidet, das von irgendeinem der von dem ersten Halbleiterstapelblock, dem zweiten Halbleiterstapelblock und dem dritten Halbleiterstapelblock emittierten Licht emittiert wird.
  9. Lichtemittierende Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei das vom vierten Halbleiterstapelblock (501d) emittierte Farblicht orangefarbenes Licht ist.
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