DE112017006432T5 - Hochzuverlässige lumineszenzdiode - Google Patents

Hochzuverlässige lumineszenzdiode Download PDF

Info

Publication number
DE112017006432T5
DE112017006432T5 DE112017006432.5T DE112017006432T DE112017006432T5 DE 112017006432 T5 DE112017006432 T5 DE 112017006432T5 DE 112017006432 T DE112017006432 T DE 112017006432T DE 112017006432 T5 DE112017006432 T5 DE 112017006432T5
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
layer
light
pad metal
pad
conductivity type
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE112017006432.5T
Other languages
English (en)
Inventor
Se Hee OH
Hyun A Kim
Joon Sub LEE
Min Woo Kang
Hyoung Jin Lim
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seoul Viosys Co Ltd
Original Assignee
Seoul Viosys Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR1020160175684A external-priority patent/KR20180072279A/ko
Priority claimed from KR1020160180883A external-priority patent/KR102601419B1/ko
Application filed by Seoul Viosys Co Ltd filed Critical Seoul Viosys Co Ltd
Publication of DE112017006432T5 publication Critical patent/DE112017006432T5/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/44—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the coatings, e.g. passivation layer or anti-reflective coating
    • H01L33/46—Reflective coating, e.g. dielectric Bragg reflector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/64—Heat extraction or cooling elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/15—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components having potential barriers, specially adapted for light emission
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/15—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components having potential barriers, specially adapted for light emission
    • H01L27/153—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components having potential barriers, specially adapted for light emission in a repetitive configuration, e.g. LED bars
    • H01L27/156—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components having potential barriers, specially adapted for light emission in a repetitive configuration, e.g. LED bars two-dimensional arrays
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
    • H01L33/10—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a light reflecting structure, e.g. semiconductor Bragg reflector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
    • H01L33/20—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a particular shape, e.g. curved or truncated substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/36—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/36—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes
    • H01L33/40—Materials therefor
    • H01L33/405—Reflective materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/44—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the coatings, e.g. passivation layer or anti-reflective coating
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/58—Optical field-shaping elements
    • H01L33/60—Reflective elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/62—Arrangements for conducting electric current to or from the semiconductor body, e.g. lead-frames, wire-bonds or solder balls
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/64—Heat extraction or cooling elements
    • H01L33/647—Heat extraction or cooling elements the elements conducting electric current to or from the semiconductor body

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Led Devices (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)

Abstract

Eine hochzuverlässige Lumineszenzdiode ist geliefert. Die Lumineszenzdiode nach einer beispielhaften Ausführungsform enthält Folgendes: eine Halbleiterschicht eines ersten Leitfähigkeitstyps; eine Mesa, die auf der Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps angeordnet ist und eine Halbleiterschicht eines zweiten Leitfähigkeitstyps und eine aktive Schicht enthält, die zwischen der Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps und der Halbleiterschicht des zweiten Leitfähigkeitstyps angeordnet ist; eine ohmsche Reflexionsschicht, die auf der Mesa angeordnet ist, um einen ohmschen Kontakt mit der Halbleiterschicht des zweiten Leitfähigkeitstyps zu bilden; eine untere Isolierschicht, die die Mesa und die ohmsche Reflexionsschicht bedeckt und die Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps und die ohmsche Reflexionsschicht teilweise freilegt; eine erste Pad-Metallschicht, die auf der unteren Isolierschicht angeordnet ist und mit der Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps elektrisch verbunden ist; eine Metall-Reflexionsschicht, die auf der unteren Isolierschicht angeordnet ist und von der ersten Pad-Metallschicht seitlich beabstandet ist; und eine obere Isolierschicht, die die erste Pad-Metallschicht und die Metall-Reflexionsschicht bedeckt, wobei die obere Isolierschicht eine Öffnung zum Freilegen der ersten Pad-Metallschicht aufweist, wobei zumindest ein Abschnitt der Metall-Reflexionsschicht eine Seitenfläche der Mesa bedeckt.

Description

  • [Technisches Gebiet]
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Lumineszenzdiode und genauer eine hochzuverlässige Lumineszenzdiode.
  • [Hintergrund der Erfindung]
  • Im Allgemeinen wurde auf auf der Gruppe III basierende Nitride, wie beispielsweise Galliumnitrid (GaN), Aluminiumnitrid (AlN) und dergleichen, als Materialien für Lichtquellen in dem sichtbaren Bereich und Ultraviolettbereich aufmerksam gemacht. Insbesondere werden blaue und grüne Lumineszenzdioden, die Indiumgalliumnitrid (InGaN) verwenden, auf verschiedenen Gebieten verwendet, die große Vollfarb-Flachbildschirme, Signalleuchten, Innenbeleuchtung, Lichtquellen mit hoher Dichte, hochauflösende Ausgabesysteme, optische Kommunikation und dergleichen enthalten.
  • Lumineszenzdioden werden gewöhnlich in Form eines Package verwendet, das durch einen Packagingprozess hergestellt wird. In den letzten Jahren erfolgten jedoch verschiedene Studien, um eine Chip-Scale-Package-Lumineszenzdiode zu entwickeln, für die der Packagingprozess auf einer Chipebene durchgeführt wird. Solch eine Lumineszenzdiode ist kleiner als übliche Packages und erfordert keinen separaten Packagingprozess, wobei dadurch eine Verringerung der Zeit und Kosten durch eine Prozessvereinfachung ermöglicht wird. Die Chip-Scale-Package-Lumineszenzdiode weist im Allgemeinen eine Elektrodenstruktur von der Gestalt eines Flip Chips auf und kann Wärme durch Höcker- bzw. Bump-Pads ableiten, um eine gute Wärmeableitung sicherzustellen.
  • Zudem weist die Chip-Scale-Package-Lumineszenzdiode im Allgemeinen eine erheblich große Fläche einer Pad-Metallschicht auf, die mit einer Halbleiterschicht eines ersten Leitfähigkeitstyps elektrisch verbunden ist, und erstreckt sich zu der Außenseite der Mesa. Die Pad-Metallschicht ist für das Eindringen von Feuchtigkeit von einer Kante der Lumineszenzdiode anfällig und folglich treten wahrscheinlich Zuverlässigkeitsprobleme, wie beispielsweise ein Kontaktfehler, auf.
  • Indessen wurde in der verwandten Technik eine Lumineszenzdiode mit einer Vielzahl von lichtemittierenden Zellen, die miteinander in Reihe geschaltet sind, entwickelt. Solch eine Lumineszenzdiode kann das Droop-Phänomen durch Betätigung einer einzelnen Lumineszenzdiode mit einer höheren Spannung und einem niedrigeren Strom reduzieren.
  • Da jedes Bump-Pad mit einer lichtemittierenden Zelle elektrisch verbunden ist, wenn die Vielzahl von lichtemittierenden Zellen in Reihe geschaltet sind, kann jedoch die Wärmeableitung durch die Bump-Pads von den lichtemittierenden Zellen, mit denen die Bump-Pads nicht elektrisch verbunden sind, beschränkt werden.
  • [Offenbarung der Erfindung]
  • [Technisches Problem]
  • Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung liefern eine Lumineszenzdiode mit einer Flip-Chip-Struktur in der Form eines Chip Scale Package mit verbesserter Zuverlässigkeit.
  • Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung liefern eine Lumineszenzdiode mit einer hohen Zuverlässigkeit und hohen Lichtextraktionseffizienz.
  • Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung liefern eine Lumineszenzdiode mit einer verbesserten Wärmeableitungseffizienz.
  • Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung liefern eine Lumineszenzdiode, die eine Vielzahl von in Reihe geschalteten lichtemittierenden Zellen aufweist und hinsichtlich der Wärmeableitungsleistung verbessert ist.
  • Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung liefern eine Lumineszenzdiode mit einer Flip-Chip-Struktur in der Form eines Chip Scale Package mit einer verbesserten Wärmeableitung durch ein Bump-Pad.
  • [Technische Lösung]
  • Nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung enthält eine Lumineszenzdiode Folgendes: eine Halbleiterschicht eines ersten Leitfähigkeitstyps; eine Mesa, die auf der Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps angeordnet ist und eine Halbleiterschicht eines zweiten Leitfähigkeitstyps und eine aktive Schicht enthält, die zwischen der Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps und der Halbleiterschicht des zweiten Leitfähigkeitstyps angeordnet ist; eine ohmsche Reflexionsschicht, die auf der Mesa angeordnet ist, um einen ohmschen Kontakt mit der Halbleiterschicht des zweiten Leitfähigkeitstyps zu bilden; eine untere Isolierschicht, die die Mesa und die ohmsche Reflexionsschicht bedeckt und die Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps und die ohmsche Reflexionsschicht teilweise freilegt; eine erste Pad-Metallschicht, die auf der unteren Isolierschicht angeordnet ist und mit der Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps elektrisch verbunden ist; eine Metall-Reflexionsschicht, die auf der unteren Isolierschicht angeordnet ist und von der ersten Pad-Metallschicht seitlich beabstandet ist; und eine obere Isolierschicht, die die erste Pad-Metallschicht und die Metall-Reflexionsschicht bedeckt, wobei die obere Isolierschicht eine Öffnung zum Freilegen der ersten Pad-Metallschicht aufweist, wobei zumindest ein Abschnitt der Metall-Reflexionsschicht eine Seitenfläche der Mesa bedeckt.
  • Hierin ist die Mesa auf einem Abschnitt eines Bereiches der Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps angeordnet. Folglich ist die Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps um die Mesa herum teilweise freiliegend. Die Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps kann in einer Ringform entlang einer Peripherie der Mesa freiliegend sein, aber die vorliegende Offenbarung ist nicht darauf beschränkt. Die Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps kann auf einer Seite der Mesa freiliegend sein und eine Seitenfläche der Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps und eine Seitenfläche der Mesa können auf der anderen Seite der Mesa fortlaufend sein.
  • Da die Mesa auf der Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps ausgebildet wird, wird eine Stufe zwischen der Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps und der Mesa gebildet. Das heißt, die Lumineszenzdiode weist eine unebene Morphologie auf. Infolgedessen treten tendenziell Defekte aufgrund des Eindringens von Feuchtigkeit in einem Bereich um die Mesa herum auf und insbesondere kann der Kontaktfehler in der ersten Pad-Metallschicht auftreten, die den ohmschen Kontakt mit der Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps bildet. Nach der obigen Ausführungsform kann jedoch das Eindringen von Feuchtigkeit in die erste Pad-Metallschicht durch Anwenden der Metall-Reflexionsschicht verringert werden, die von der ersten Pad-Metallschicht beabstandet ist. Da die Metall-Reflexionsschicht die Seitenfläche der Mesa bedeckt, kann ferner Licht, das sich von der aktiven Schicht zu der Seitenfläche der Mesa bewegt, reflektiert werden und folglich kann ein Lichtverlust der Lumineszenzdiode verhindert werden.
  • Bei einigen beispielhaften Ausführungsformen kann die Mesa eine Durchkontaktierung enthalten, die die Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps freilegt. Die untere Isolierschicht weist eine Öffnung zum Freilegen der Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps in der Durchkontaktierung auf und die erste Pad-Metallschicht ist mit der Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps durch die Öffnung der unteren Isolierschicht elektrisch verbunden. Da die erste Pad-Metallschicht mit der Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps in der Durchkontaktierung elektrisch verbunden ist, ist es möglich, einen Eindringweg der Feuchtigkeit zu verlängern, und somit effektiver, um die Kontaktstörung zu verhindern.
  • Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann die untere Isolierschicht angeordnet werden, um die Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps außerhalb der Mesa freizulegen, und die erste Pad-Metallschicht kann mit der Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps, die außerhalb der Mesa freiliegend ist, elektrisch verbunden werden.
  • Indessen kann die Lumineszenzdiode ferner eine zweite Pad-Metallschicht enthalten, die auf der unteren Isolierschicht angeordnet ist und mit der ohmschen Reflexionsschicht elektrisch verbunden ist, und die Metall-Reflexionsschicht ist auch von der zweiten Pad-Metallschicht seitlich beabstandet.
  • Des Weiteren kann die Metall-Reflexionsschicht aus dem gleichen Material wie die erste Pad-Metallschicht und die zweite Pad-Metallschicht gebildet werden und auf der gleichen Ebene platziert werden.
  • Hierin bedeutet die „gleiche Ebene“ den gleichen Prozessschritt und nicht die gleiche Höhe. Die erste und zweite Pad-Metallschicht und die Metall-Reflexionsschicht (oder eine dritte Pad-Metallschicht) werden auf der gleichen Morphologie eines Substrates gebildet, nachdem die Morphologie des Substrates bestimmt wird. Folglich können das Verbindungsglied und die erste und zweite Pad-Metallschicht und die Metall-Reflexionsschicht (oder die dritte Pad-Metallschicht) als auf der gleichen Ebene platziert betrachtet werden, solange das Verbindungsglied und die erste und zweite Pad-Metallschicht und die Metall-Reflexionsschicht (oder die dritte Pad-Metallschicht) durch den gleichen Prozess gebildet werden können, obwohl dieselben unterschiedliche Höhen aufweisen. Folglich kann ein bestimmter Abschnitt an einer niedrigeren Stelle oder einer höheren Stelle als andere Abschnitte ausgebildet werden. Nachdem die untere Isolierschicht ausgebildet ist, können die erste und zweite Pad-Metallschicht und die Metall-Reflexionsschicht (oder die dritte Pad-Metallschicht) zur gleichen Zeit durch den gleichen Prozess ausgebildet werden und folglich werden dieselben auf der gleichen Ebene platziert.
  • Indessen kann die obere Isolierschicht ferner eine Öffnung zum Freilegen der zweiten Pad-Metallschicht enthalten.
  • Bei einigen beispielhaften Ausführungsformen kann die Lumineszenzdiode durch ein Bondingmaterial unter Verwendung von Bereichen der ersten Pad-Metallschicht und der zweiten Pad-Metallschicht, die in den Öffnungen der oberen Isolierschicht freiliegend sind, direkt mit einem Submount oder einer Platine flip-gebondet werden.
  • Bei anderen beispielhaften Ausführungsformen kann die Lumineszenzdiode ferner ein erstes Bump-Pad und ein zweites Bump-Pad enthalten, die mit Oberseiten der ersten Pad-Metallschicht bzw. der zweiten Pad-Metallschicht verbunden sind, die durch die Öffnungen der oberen Isolierschicht freiliegend sind. Die Lumineszenzdiode kann durch das erste und zweite Bump-Pad mit dem Submount, der Platine oder dergleichen flip-gebondet werden.
  • Des Weiteren kann die obere Isolierschicht ferner eine Öffnung zum Freilegen der Metall-Reflexionsschicht enthalten und das erste Bump-Pad oder das zweite Bump-Pad kann mit der Metall-Reflexionsschicht durch die Öffnung der oberen Isolierschicht verbunden werden. Beispielsweise kann die Lumineszenzdiode eine Vielzahl von Metall-Reflexionsschichten enthalten und die Metall-Reflexionsschichten können jeweils mit dem ersten Bump-Pad oder dem zweiten Bump-Pad verbunden sein.
  • Da die Metall-Reflexionsschicht (oder die dritte Pad-Metallschicht) mit dem ersten Bump-Pad oder dem zweiten Bump-Pad verbunden ist, kann Wärme durch die Metall-Reflexionsschicht abgeleitet werden und folglich die Wärmeableitungseffizienz verbessert werden. Hierin kann die Metall-Reflexionsschicht als Wärmeableitungspad fungieren.
  • Bei einigen beispielhaften Ausführungsformen können die Öffnungen zum Freilegen der ersten Pad-Metallschicht, der zweiten Pad-Metallschicht und der Metall-Reflexionsschicht in Querrichtung beabstandet sein, um einander nicht zu überlappen. Folglich wird ein Bereich zwischen der Metall-Reflexionsschicht und der ersten Pad-Metallschicht und der zweiten Pad-Metallschicht mit der oberen Isolierschicht bedeckt und folglich wird durch die obere Isolierschicht selbst dann verhindert, dass Feuchtigkeit in die erste Pad-Metallschicht oder die zweite Pad-Metallschicht strömt, wenn Feuchtigkeit durch die Metall-Reflexionsschicht eindringt.
  • Bei anderen beispielhaften Ausführungsformen kann die Metall-Reflexionsschicht durch die Öffnung zum Freilegen der ersten Pad-Metallschicht oder der zweiten Pad-Metallschicht freiliegend sein.
  • Indessen kann die erste Pad-Metallschicht von der zweiten Pad-Metallschicht beabstandet sein und die zweite Pad-Metallschicht umgeben. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht darauf beschränkt.
  • Die Metall-Reflexionsschicht kann eine Oberseite der Mesa und die Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps um die Mesa herum teilweise bedecken. Das heißt, die Metall-Reflexionsschicht kann sich von der Oberseite der Mesa zu einem oberen Bereich der Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps um die Mesa herum erstrecken. Daher ist zumindest ein Abschnitt der Metall-Reflexionsschicht außerhalb eines oberen Bereiches der ohmschen Reflexionsschicht angeordnet.
  • Die Metall-Reflexionsschicht kann eine fortlaufende Schicht sein, aber die vorliegende Offenbarung ist nicht darauf beschränkt und die Metall-Reflexionsschicht kann unterteilt und in einer Vielzahl von Bereichen auf dem Substrat angeordnet sein.
  • Bei einer beispielhaften Ausführungsform kann die Metall-Reflexionsschicht unterteilt und nahe Kanten der Mesa angeordnet sein und die erste Pad-Metallschicht kann mit der Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps nahe den Kanten der Mesa elektrisch verbunden sein.
  • Bei einigen beispielhaften Ausführungsformen kann die Mesa Nuten nahe den Kanten aufweisen. Die erste Pad-Metallschicht kann mit der Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps in den Nuten elektrisch verbunden sein.
  • Die Lumineszenzdiode kann ferner ein Substrat enthalten und die Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps kann auf dem Substrat angeordnet sein. In der aktiven Schicht erzeugtes Licht wird durch das Substrat zur Außenseite emittiert.
  • Nach einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung enthält eine Lumineszenzdiode Folgendes: eine Halbleiterschicht eines ersten Leitfähigkeitstyps; eine Mesa, die auf der Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps angeordnet ist und eine Halbleiterschicht eines zweiten Leitfähigkeitstyps und eine aktive Schicht enthält, die zwischen der Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps und der Halbleiterschicht des zweiten Leitfähigkeitstyps angeordnet ist; eine ohmsche Reflexionsschicht, die auf der Mesa angeordnet ist, um einen ohmschen Kontakt mit der Halbleiterschicht des zweiten Leitfähigkeitstyps zu bilden; eine untere Isolierschicht, die die Mesa und die ohmsche Reflexionsschicht bedeckt und die Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps und die ohmsche Reflexionsschicht teilweise freilegt; eine erste Pad-Metallschicht, die auf der unteren Isolierschicht angeordnet ist und mit der Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps elektrisch verbunden ist; eine zweite Pad-Metallschicht, die auf der unteren Isolierschicht angeordnet und mit der ohmschen Reflexionsschicht elektrisch verbunden ist; eine dritte Pad-Metallschicht, die auf der unteren Isolierschicht angeordnet und von der ersten Pad-Metallschicht und der zweiten Pad-Metallschicht seitlich beabstandet ist; und eine obere Isolierschicht, die die erste, zweite und dritte Pad-Metallschicht bedeckt und Öffnungen zum Freilegen der ersten Pad-Metallschicht und der zweiten Pad-Metallschicht aufweist.
  • Die Lumineszenzdiode kann zusätzlich zu der ersten Pad-Metallschicht und der zweiten Pad-Metallschicht die dritte Pad-Metallschicht enthalten und die dritte Pad-Metallschicht kann als eine Reflexionsschicht oder das Wärmeableitungspad fungieren. Folglich können die Lichtextraktionseffizienz und Wärmeableitungsleistung der Lumineszenzdiode verbessert werden.
  • Die Lumineszenzdiode kann ferner ein erstes Bump-Pad, das mit der ersten Pad-Metallschicht verbunden ist, und ein zweites Bump-Pad enthalten, das mit der zweiten Pad-Metallschicht verbunden ist, und die dritte Pad-Metallschicht kann mit dem ersten Bump-Pad oder dem zweiten Bump-Pad verbunden sein.
  • Zudem kann die dritte Pad-Metallschicht zumindest teilweise mit der ohmschen Reflexionsschicht überlappen.
  • Nach einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung enthält eine Lumineszenzdiode Folgendes: eine Vielzahl von lichtemittierenden Zellen, die jeweils eine Halbleiterschicht eines ersten Leitfähigkeitstyps, eine aktive Schicht und eine Halbleiterschicht eines zweiten Leitfähigkeitstyps enthalten; eine ohmsche Reflexionsschicht, die auf der Halbleiterschicht des zweiten Leitfähigkeitstyps jeder lichtemittierenden Zelle angeordnet ist, um einen ohmschen Kontakt mit derselben zu bilden; eine untere Isolierschicht, die die lichtemittierenden Zellen und die ohmschen Reflexionsschichten bedeckt, wobei die untere Isolierschicht Öffnungen aufweist, die die Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps und die ohmsche Reflexionsschicht jeder lichtemittierenden Zelle freilegen; (ein) Verbindungsglied(er), das/die auf der unteren Isolierschicht angeordnet ist/sind und benachbarte lichtemittierende Zellen miteinander elektrisch verbindet/verbinden, um ein Reihenarray der lichtemittierenden Zellen zu bilden; eine erste Pad-Metallschicht, die mit der Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps der letzten lichtemittierenden Zelle, die an dem letzten Anschluss des Reihenarrays angeordnet ist, durch die Öffnung der unteren Isolierschicht elektrisch verbunden ist; eine zweite Pad-Metallschicht, die mit der ohmschen Reflexionsschicht einer ersten lichtemittierenden Zelle, die an dem ersten Anschluss des Reihenarrays angeordnet ist, durch die Öffnung der unteren Isolierschicht elektrisch verbunden ist; zumindest eine dritte Pad-Metallschicht, die auf der unteren Isolierschicht angeordnet ist und von dem/den Verbindungsglied(ern) und der ersten und zweiten Pad-Metallschicht beabstandet ist; eine obere Isolierschicht, die das/die Verbindungsglied(er) und die erste bis dritte Pad-Metallschicht bedeckt, wobei die obere Isolierschicht Öffnungen aufweist, die jeweils Oberseiten der ersten bis dritten Pad-Metallschicht freilegen; und ein erstes Bump-Pad und ein zweites Bump-Pad, die mit Oberseiten der ersten Pad-Metallschicht bzw. der zweiten Pad-Metallschicht verbunden sind, die durch die Öffnungen der oberen Isolierschicht freiliegend sind, wobei sich zumindest das erste und/oder zweite Bump-Pad durch die Öffnung der oberen Isolierschicht mit der dritten Pad-Metallschicht verbindet.
  • Die zumindest eine dritte Pad-Metallschicht, die von dem/den Verbindungsglied(ern) beabstandet ist, und die erste und zweite Pad-Metallschicht sind mit dem ersten Bump-Pad oder dem zweiten Bump-Pad verbunden und folglich ist es möglich, die Wärmeableitungsleistung der Lumineszenzdiode zu verbessern, während ein elektrischer Kurzschluss verhindert wird. Hierin dient die dritte Pad-Metallschicht als das Wärmeableitungspad und folglich kann dieselbe auch als das Wärmeableitungspad bezeichnet werden.
  • Das erste und zweite Bump-Pad können über zumindest zwei lichtemittierenden Zellen angeordnet sein. Folglich können das erste und zweite Bump-Pad mit der ersten Pad-Metallschicht oder der zweiten Pad-Metallschicht auf einer einzelnen lichtemittierenden Zelle verbunden sein und mit der dritten Pad-Metallschicht auf einer anderen lichtemittierenden Zelle verbunden sein. Zudem können das erste und zweite Bump-Pad mit einer relativ großen Größe ausgebildet werden, um eine Montage der Lumineszenzdiode zu ermöglichen.
  • Indessen kann die zumindest eine dritte Pad-Metallschicht innerhalb des oberen Bereiches der ohmschen Reflexionsschichten angeordnet sein. Folglich wird Wärme leicht von den lichtemittierenden Zellen zu der dritten Pad-Metallschicht durch die ohmsche Reflexionsschicht übertragen und somit kann die Wärmeableitungsleistung weiter verbessert werden. Die dritte Pad-Metallschicht ist jedoch durch die untere Isolierschicht von der ohmschen Reflexionsschicht beabstandet. Folglich trägt die dritte Pad-Metallschicht nicht zu einer elektrischen Verbindung der lichtemittierenden Zellen bei und verursacht somit keinen elektrischen Kurzschluss.
  • Bei einigen beispielhaften Ausführungsformen kann die zumindest eine dritte Pad-Metallschicht eine Mehrzahl sein und die Vielzahl von dritten Pad-Metallschichten kann unterteilt und über zwei oder mehr lichtemittierenden Zellen angeordnet sein. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht darauf beschränkt, sondern eine einzelne dritte Pad-Metallschicht kann auf nur einer lichtemittierenden Zelle angeordnet sein. Zudem können eine oder mehrere dritte Pad-Metallschichten über jeder lichtemittierenden Zelle angeordnet sein.
  • Die dritten Pad-Metallschichten sind durch zumindest eine Öffnung der oberen Isolierschicht freiliegend. Ferner kann zumindest eine der dritten Pad-Metallschichten durch zumindest zwei Öffnungen der oberen Isolierschicht freiliegend sein. Eine Größe der Öffnungen kann durch Freilegen der einzelnen dritten Pad-Metallschicht durch zwei Öffnungen oder mehrere Öffnungen verkleinert werden.
  • Die erste Pad-Metallschicht kann innerhalb eines oberen Bereiches der letzten lichtemittierenden Zelle angeordnet sein und die zweite Pad-Metallschicht kann innerhalb eines oberen Bereiches einer ersten lichtemittierenden Zelle angeordnet sein.
  • Des Weiteren können das/die Verbindungsglied(er) und die erste bis dritte Pad-Metallschicht aus dem gleichen Material gebildet werden und auf der gleichen Ebene platziert werden. Wie oben beschrieben wurde, bedeutet die „gleiche Ebene“ den gleichen Prozess und nicht die gleiche Höhe. Das Verbindungsglied und die erste bis dritte Pad-Metallschicht werden auf der gleichen Morphologie des Substrates ausgebildet, nachdem die Morphologie des Substrates bestimmt wird. Folglich können das Verbindungsglied und die erste bis dritte Pad-Metallschicht als auf der gleichen Ebene platziert betrachtet werden, solange die Verbindungsglieder und die erste bis dritte Pad-Metallschicht durch den gleichen Prozess ausgebildet werden können, obwohl dieselben unterschiedliche Höhen aufweisen. Folglich kann ein bestimmter Abschnitt an einer niedrigeren Stelle oder einer höheren Stelle als andere Abschnitte ausgebildet werden. Nachdem die untere Isolierschicht ausgebildet ist, können das Verbindungsglied und die erste bis dritte Pad-Metallschicht zur gleichen Zeit durch den gleichen Prozess ausgebildet und folglich auf der gleichen Ebene platziert werden.
  • Insbesondere können die zweite Pad-Metallschicht und die dritte Pad-Metallschicht innerhalb des oberen Bereiches der ohmschen Reflexionsschicht angeordnet sein, wobei die zweite Pad-Metallschicht und die dritte Pad-Metallschicht auf der gleichen Höhe angeordnet sein können.
  • Die Öffnung der unteren Isolierschicht, die die ohmsche Kontaktschicht freilegt, kann von der Öffnung der oberen Isolierschicht, die die zweite Pad-Metallschicht freilegt, in Querrichtung beabstandet sein, um einander nicht zu überlappen. Folglich ist es möglich, Lote davon abzuhalten, beim Montieren des ersten und zweiten Bump-Pads auf einem Submount oder einer Leiterplatte über die Lote in die ohmsche Reflexionsschicht einzudiffundieren.
  • Bei einigen beispielhaften Ausführungsformen kann die zumindest eine lichtemittierende Zelle eine Durchkontaktierung enthalten, die durch die Halbleiterschicht des zweiten Leitfähigkeitstyps und die aktive Schicht hindurch ausgebildet wird, um die Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps freizulegen, und das Verbindungsglied kann mit der Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps der lichtemittierenden Zelle durch die Durchkontaktierung elektrisch verbunden werden.
  • Die obere Isolierschicht kann einen Bereich zwischen einer Kante des Substrates und den lichtemittierenden Zellen bedecken und ein Abstand von einer Kante der oberen Isolierschicht zu dem Verbindungsglied kann 15 µm oder mehr betragen. Mit der Struktur, bei der das Verbindungsglied von der Kante der oberen Isolierschicht ausreichend beabstandet ist, kann die Lumineszenzdiode das Verbindungsglied vor dem Eindringen von Feuchtigkeit durch die Kante der oberen Isolierschicht schützen.
  • Das/die Verbindungsglied(er) kann/können die Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps und die ohmsche Reflexionsschicht, die durch die Öffnung der unteren Isolierschicht freiliegend ist, direkt kontaktieren. Die untere Isolierschicht kann Morphologien, die sich hinsichtlich der Höhe unterscheiden, in Abhängigkeit von Stellen bzw. Orten durch die lichtemittierenden Zellen aufweisen und das/die Verbindungsglied(er) kann/können angeordnet sein, um unterschiedliche Höhen entlang einer Morphologie der unteren Isolierschicht aufzuweisen.
  • Nach einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, enthält eine Lumineszenzdiode Folgendes: eine Vielzahl von lichtemittierenden Zellen, die jeweils eine Halbleiterschicht eines ersten Leitfähigkeitstyps, eine aktive Schicht und eine Halbleiterschicht eines zweiten Leitfähigkeitstyps enthalten; (ein) Verbindungsglied(er), das/die benachbarte lichtemittierende Zellen miteinander elektrisch verbindet/verbinden, um ein Reihenarray der lichtemittierenden Zellen zu bilden; eine erste Pad-Metallschicht, die mit der Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps der letzten lichtemittierenden Zelle, die an dem letzten Anschluss des Reihenarrays angeordnet ist, elektrisch verbunden ist; eine zweite Pad-Metallschicht, die mit der Halbleiterschicht des zweiten Leitfähigkeitstyps der ersten lichtemittierenden Zelle, die an dem ersten Anschluss des Reihenarrays angeordnet ist, elektrisch verbunden ist; zumindest eine dritte Pad-Metallschicht, die von dem/den Verbindungsglied(ern) und der ersten und zweiten Pad-Metallschicht beabstandet ist; und ein erstes Bump-Pad und ein zweites Bump-Pad, die über zumindest zwei lichtemittierenden Zellen unter der Vielzahl von lichtemittierenden Zellen angeordnet und mit Oberseiten der ersten Pad-Metallschicht bzw. der zweiten Pad-Metallschicht verbunden sind, wobei jede dritte Pad-Metallschicht mit dem ersten Bump-Pad oder dem zweiten Bump-Pad verbunden ist.
  • Durch Anwenden der dritten Pad-Metallschicht, die mit dem ersten Bump-Pad oder dem zweiten Bump-Pad verbunden ist, kann die Wärmeableitungsleistung der Lumineszenzdiode verbessert werden.
  • Indessen kann die Lumineszenzdiode ferner eine untere Isolierschicht enthalten, die zwischen dem/den Verbindungsglied(ern), der ersten bis dritten Pad-Metallschicht und den lichtemittierenden Zellen angeordnet ist, und das/die Verbindungsglied(er), die erste und zweite Pad-Metallschicht können jeweils mit den lichtemittierenden Zellen durch die Öffnungen der unteren Isolierschicht elektrisch verbunden sein und die dritte Pad-Metallschicht kann von den lichtemittierenden Zellen durch die untere Isolierschicht beabstandet sein.
  • Folglich verursacht die dritte Pad-Metallschicht keinen elektrischen Kurzschluss zwischen den lichtemittierenden Zellen und kann nur als das Wärmeableitungspad fungieren.
  • Die Lumineszenzdiode kann ferner eine obere Isolierschicht enthalten, die das/die Verbindungsglied(er) und die erste bis dritte Pad-Metallschicht bedeckt, und die obere Isolierschicht kann Öffnungen zum Freilegen der ersten bis dritten Pad-Metallschicht aufweisen.
  • Zudem kann jede dritte Pad-Metallschicht innerhalb eines oberen Bereiches der lichtemittierenden Zellen angeordnet sein.
  • Die Lumineszenzdiode kann ferner eine ohmsche Reflexionsschicht enthalten, die zwischen der unteren Isolierschicht und den lichtemittierenden Zellen angeordnet ist und einen ohmschen Kontakt mit der Halbleiterschicht des zweiten Leitfähigkeitstyps jeder lichtemittierenden Zelle bildet, wobei jede dritte Pad-Metallschicht innerhalb oberer Bereiche der ohmschen Reflexionsschichten angeordnet sein kann. Folglich kann die in den lichtemittierenden Zellen erzeugte Wärme unter Verwendung der ohmschen Reflexionsschicht und der dritten Pad-Metallschicht zu den Metallpads abgeleitet werden und somit kann die Wärmeableitungsleistung weiter verbessert werden.
  • Nach einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung enthält eine Lumineszenzdiode Folgendes: eine Vielzahl von lichtemittierenden Zellen, die jeweils eine Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps, eine aktive Schicht und eine Halbleiterschicht des zweiten Leitfähigkeitstyps enthalten; eine untere Isolierschicht, die die Vielzahl von lichtemittierenden Zellen bedeckt; (ein) Verbindungsglied(er), das/die auf der unteren Isolierschicht angeordnet und mit den lichtemittierenden Zellen durch Öffnungen der unteren Isolierschicht elektrisch verbunden sind, um benachbarte lichtemittierende Zellen elektrisch in Reihe zu schalten; zumindest eine Pad-Metallschicht, die von dem/den Verbindungsglied(ern) auf der unteren Isolierschicht beabstandet ist und von den lichtemittierenden Zellen durch die untere Isolierschicht beabstandet ist; eine obere Isolierschicht, die das/die Verbindungsglied(er) und die Pad-Metallschicht bedeckt und (eine) Öffnung(en) aufweist, um die Pad-Metallschicht freizulegen; und ein erstes Bump-Pad und ein zweites Bump-Pad, die auf der oberen Isolierschicht angeordnet und jeweils mit einer der lichtemittierenden Zellen elektrisch verbunden sind, wobei das erste Bump-Pad oder das zweite Bump-Pad mit der Pad-Metallschicht durch die Öffnung der oberen Isolierschicht verbunden ist.
  • Durch Anwenden der Pad-Metallschicht kann die Wärmeableitungsleistung der Lumineszenzdiode verbessert werden.
  • Das erste Bump-Pad und das zweite Bump-Pad können ferner jeweils über zumindest zwei lichtemittierenden Zellen unter der Vielzahl von lichtemittierenden Zellen angeordnet sein.
  • Zudem kann die Pad-Metallschicht über den anderen lichtemittierenden Zellen als den lichtemittierenden Zellen angeordnet sein, mit denen das erste Bump-Pad und das zweite Bump-Pad elektrisch verbunden sind. Somit ist es möglich, die Wärmeableitung in den lichtemittierenden Zellen zu unterstützen, in denen eine Wärmeableitung durch das erste Bump-Pad und das zweite Bump-Pad nicht leicht ist. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht darauf beschränkt, sondern die Pad-Metallschicht kann auch über der lichtemittierenden Zelle angeordnet sein, mit der das erste Bump-Pad oder das zweite Bump-Pad elektrisch verbunden ist.
  • Nach einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung enthält eine Lumineszenzdiode Folgendes: eine Vielzahl von lichtemittierenden Zellen, die auf einem Substrat angeordnet sind; eine untere Isolierschicht, die die Vielzahl von lichtemittierenden Zellen bedeckt; eine Pad-Metallschicht, die auf der unteren Isolierschicht angeordnet und von der Vielzahl von lichtemittierenden Zellen durch die untere Isolierschicht beabstandet ist; eine obere Isolierschicht, die die Pad-Metallschicht bedeckt und eine Öffnung zum Freilegen der Pad-Metallschicht aufweist; und ein erstes Bump-Pad und ein zweites Bump-Pad, die mit einer beliebigen lichtemittierenden Zelle der Vielzahl von lichtemittierenden Zellen verbunden sind, wobei das erste Bump-Pad oder das zweite Bump-Pad mit der Pad-Metallschicht durch die Öffnung der oberen Isolierschicht verbunden ist.
  • Die Pad-Metallschicht kann über zumindest zwei lichtemittierenden Zellen unter der Vielzahl von lichtemittierenden Zellen angeordnet sein.
  • Zudem kann die Pad-Metallschicht durch zumindest zwei Öffnungen der oberen Isolierschicht freiliegend sein.
  • Bei einigen beispielhaften Ausführungsformen kann die Pad-Metallschicht innerhalb eines unteren Bereiches des ersten Bump-Pads oder des zweiten Bump-Pads angeordnet werden.
  • Bei anderen beispielhaften Ausführungsformen kann ein Abschnitt der Pad-Metallschicht außerhalb des unteren Bereiches des ersten Bump-Pads und des zweiten Bump-Pads platziert werden.
  • [Vorteilhafte Effekte]
  • Nach beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung ist es möglich, eine Lumineszenzdiode mit einer hohen Zuverlässigkeit durch Verhindern eines Auftretens des Kontaktfehlers aufgrund des Eindringens von Feuchtigkeit durch Anordnen einer Metall-Reflexionsschicht zu liefern, die von einer ersten Pad-Metallschicht beabstandet ist. Zudem kann Licht durch die Metall-Reflexionsschicht reflektiert werden, wobei dadurch ein Lichtverlust in der Lumineszenzdiode verhindert und eine Lichtextraktionseffizient verbessert wird. Durch Anordnen einer dritten Pad-Metallschicht, die von der ersten und zweiten Pad-Metallschicht seitlich beabstandet ist, kann die dritte Pad-Metallschicht zudem zum Verbessern der Wärmeableitungsleistung verwendet werden.
  • Nach beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung kann zudem eine Vielzahl von lichtemittierenden Zellen unter Verwendung eines Verbindungsglieds/ von Verbindungsgliedern in Reihe geschaltet werden und insbesondere kann/können sich das/die Verbindungsglied(er) durch eine Kante der lichtemittierenden Zelle zu benachbarten lichtemittierenden Zellen erstrecken und folglich ist es möglich, einen schwachen Abschnitt des Verbindungsglieds zu minimieren, wobei dadurch die Zuverlässigkeit der Lumineszenzdiode verbessert wird.
  • Durch Abdichten der lichtemittierenden Zellen mit einer unteren Halbleiterschicht und einer oberen Halbleiterschicht und Anordnen eines ersten und zweiten Bump-Pads ist es ferner möglich, eine Lumineszenzdiode mit einer Flip-Chip-Struktur in der Form eines Chip Scale Package mit der Vielzahl von lichtemittierenden Zellen zu liefern.
  • Andere Vorteile und Effekte der beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden anhand der folgenden detaillierten Beschreibung offensichtlich werden.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine schematische Draufsicht einer Lumineszenzdiode nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 2 ist eine schematische Querschnittsansicht entlang der Linie A-A der 1.
    • Die 3 bis 7 sind Draufsichten und Querschnittsansichten, die ein Verfahren zum Herstellen der Lumineszenzdiode nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulichen.
    • 8 ist eine schematische Draufsicht einer Lumineszenzdiode nach einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 9 ist eine schematische Draufsicht einer Lumineszenzdiode nach einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 10 ist eine schematische Draufsicht einer Lumineszenzdiode nach einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 11 ist eine schematische Draufsicht einer Lumineszenzdiode nach einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 12 ist eine schematische Draufsicht einer Lumineszenzdiode nach einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 13 ist eine schematische Draufsicht einer Lumineszenzdiode nach einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 14 ist eine schematische Draufsicht einer Lumineszenzdiode nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 15 ist eine schematische Querschnittsansicht entlang der Linie A-A der 14.
    • 16 ist ein schematischer Schaltplan der Lumineszenzdiode der 14.
    • Die 17 bis 22 sind Draufsichten und Querschnittsansichten, die ein Verfahren zum Herstellen der Lumineszenzdiode nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulichen.
    • Die 23 bis 26 sind schematische Draufsichten einer Lumineszenzdiode nach verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
    • 27 ist eine schematische Draufsicht einer Lumineszenzdiode nach einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 28 ist eine schematische Draufsicht einer Lumineszenzdiode nach einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 29 ist eine auseinandergezogene Perspektivansicht einer Beleuchtungsvorrichtung, auf die eine Lumineszenzdiode nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung angewandt wird.
    • 30 ist eine Querschnittsansicht von einer Ausführungsform einer Anzeigevorrichtung, auf die eine Lumineszenzdiode nach einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung angewandt wird.
    • 31 ist eine Querschnittsansicht von einer Ausführungsform einer Anzeigevorrichtung, auf die eine Lumineszenzdiode nach einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung angewandt wird.
    • 32 ist eine Querschnittansicht eines Scheinwerfers, auf den eine Lumineszenzdiode nach einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung angewandt wird.
  • [Ausführungsform der Erfindung]
  • Nachstehend werden beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung in Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen detailliert beschrieben werden. Die folgenden Ausführungsformen sind als Beispiel geliefert, um jemandem mit Fähigkeiten in der Technik, zu der die vorliegenden Offenbarung gehört, das Wesen der vorliegenden Offenbarung vollständig zu vermitteln. Folglich ist die vorliegende Offenbarung nicht auf die hierin offenbarten Ausführungsformen beschränkt und kann auch in verschiedenen Formen implementiert werden. In den Zeichnungen können Breiten, Längen, Dicken und dergleichen von Elementen zur Klarheit und zu beschreibenden Zwecken übertrieben sein. Wenn ein Element bezeichnet wird, „über“ oder „auf“ einem anderen Element „angeordnet“ zu sein, kann dasselbe direkt „über“ oder „auf“ dem anderen Element „angeordnet“ sein oder dazwischenliegende Elemente können vorliegen. Überall in der Beschreibung bezeichnen ähnliche Bezugsnummern ähnliche Elemente mit gleichen oder ähnlichen Funktionen.
  • 1 ist eine schematische Draufsicht einer Lumineszenzdiode nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung und 2 ist eine schematische Querschnittsansicht entlang der Linie A-A der 1.
  • In Bezug auf die 1 und 2 enthält die Lumineszenzdiode ein Substrat 21, eine Halbleiterstapelstruktur 30, eine ohmsche Reflexionsschicht 31, eine untere Isolierschicht 33, eine erste Pad-Metallschicht 35a, eine Metall-Reflexionsschicht (oder eine dritte Pad-Metallschicht) 35c, eine obere Isolierschicht 37, ein erstes Bump-Pad 39a und ein zweites Bump-Pad 39b. Die Halbleiterstapelstruktur 30 enthält eine Mesa M, die auf einer Halbleiterschicht 23 eines ersten Leitfähigkeitstyps angeordnet ist, wobei die Mesa M eine aktive Schicht 25 und eine Halbleiterschicht 27 eines zweiten Leitfähigkeitstyps enthält.
  • Das Substrat 21 kann aus beliebigen Subtraten ausgewählt werden, die zum Wachstum von Galliumnitrid-Halbleiterschichten auf denselben geeignet sind. Das Substrat 21 kann beispielsweise ein Saphirsubstrat, ein Galliumnitridsubstrat, ein SiC-Substrat oder andere enthalten und kann ein bemustertes Saphirsubstrat sein. Das Substrat 21 kann eine rechteckige oder quadratische Form aufweisen, wie in 1 gezeigt, ohne darauf beschränkt zu sein. Eine Größe des Substrates 21 ist nicht besonders beschränkt und kann auf verschiedene Weisen ausgewählt werden.
  • Die Halbleiterstapelstruktur 30 ist auf dem Substrat 21 angeordnet. Die Halbleiterschicht 23 des ersten Leitfähigkeitstyps kann näher an dem Substrat 21 angeordnet sein als die Halbleiterschicht 27 des zweiten Leitfähigkeitstyps. Indessen ist die aktive Schicht 25 zwischen der Halbleiterschicht 23 des ersten Leitfähigkeitstyps und der Halbleiterschicht 27 des zweiten Leitfähigkeitstyps angeordnet. Zwar wird die Halbleiterschicht 23 des ersten Leitfähigkeitstyps bei dieser Ausführungsform beschrieben, auf dem Substrat 21 angeordnet zu sein, aber das Substrat 21 kann weggelassen werden.
  • Die Halbleiterschicht 23 des ersten Leitfähigkeitstyps kann eine Galliumnitrid-Halbleiterschicht sein, die auf das Substrat 21 aufgewachsen und mit Dotierungsmitteln, beispielsweise Si, dotiert ist.
  • Die aktive Schicht 25 und die Halbleiterschicht 27 des zweiten Leitfähigkeitstyps weisen eine kleinere Fläche als die Halbleiterschicht 23 des ersten Leitfähigkeitstyps auf. Die aktive Schicht 25 und die Halbleiterschicht 27 des zweiten Leitfähigkeitstyps werden durch Mesaätzen in eine Mesa auf der Halbleiterschicht 23 des ersten Leitfähigkeitstyps ausgebildet. Folglich ist eine Oberseite der Halbleiterschicht 23 des ersten Leitfähigkeitstyps um die Mesa M herum freiliegend. Die Halbleiterschicht 23 des ersten Leitfähigkeitstyps kann in einer Ringform entlang einer Peripherie der Mesa M freiliegend sein, aber die vorliegende Offenbarung ist nicht darauf beschränkt. Ein Abschnitt einer Seitenfläche der Halbleiterschicht 23 des ersten Leitfähigkeitstyps kann mit einer Seitenfläche der Mesa M fortlaufend sein.
  • Die aktive Schicht 25 kann eine Einzelquantentopf-Struktur oder eine Mehrfachquantentopf-Struktur aufweisen. In der aktiven Schicht 25 können die Zusammensetzungen und Dicken der Topfschichten die Wellenlänge des in der aktiven Schicht erzeugen Lichtes bestimmen. Insbesondere kann die aktive Schicht UV-Licht, blaues Licht oder grünes Licht durch Einstellung der Zusammensetzungen der Topfschichten erzeugen.
  • Die Halbleiterschicht 27 des zweiten Leitfähigkeitstyps kann eine Galliumnitrid-Halbleiterschicht sein, die mit p-leitenden Dotierungsmitteln, beispielsweise Mg, dotiert ist. Die Halbleiterschicht 23 des ersten Leitfähigkeitstyps und die Halbleiterschicht 27 des zweiten Leitfähigkeitstyps können jeweils aus einer einzelnen Schicht oder mehreren Schichten bestehen und eine Übergitterschicht enthalten. Die Halbleiterschicht 23 des ersten Leitfähigkeitstyps, die aktive Schicht 25 und die Halbleiterschicht 27 des zweiten Leitfähigkeitstyps können durch ein allgemein bekanntes Verfahren, wie beispielsweise metallorganische chemische Gasphasenabscheidung (MOCVD; engl. metal organic chemical vapor deposition) oder Molekularstrahlepitaxie (MBE; engl. molecular beam epitaxy), in einer Kammer auf das Substrat aufgewachsen werden.
  • Die Mesa M enthält Durchkontaktierungen 30a, die durch die Halbleiterschicht 27 des zweiten Leitfähigkeitstyps und die aktive Schicht 25 hindurch ausgebildet sind, um die Halbleiterschicht 23 des ersten Leitfähigkeitstyps freizulegen. Die Durchkontaktierungen 30a sind durch die Halbleiterschicht 27 des zweiten Leitfähigkeitstyps und die aktive Schicht 25 umgeben. Wie in den Zeichnungen gezeigt, können die Durchkontaktierungen 30a in einem Bereich der Mesa M angeordnet sein und eine kreisförmige Form aufweisen. Die Anzahl der Durchkontaktierungen 30a ist jedoch nicht besonders beschränkt und es kann nur eine Durchkontaktierung 30a angeordnet sein. Eine Vielzahl von Durchkontaktierungen 30a können jedoch gleichmäßig angeordnet sein, um den Strom über eine große Fläche gleichmäßig zu verteilen bzw. aufzuweiten.
  • Die ohmsche Reflexionsschicht 31 ist auf der Halbleiterschicht 27 des zweiten Leitfähigkeitstyps angeordnet und mit der Halbleiterschicht 27 des zweiten Leitfähigkeitstyps elektrisch verbunden. Die ohmsche Reflexionsschicht 31 kann über im Wesentlichen dem gesamten Bereich der Halbleiterschicht 27 des zweiten Leitfähigkeitstyps in einem oberen Bereich der Halbleiterschicht 27 des zweiten Leitfähigkeitstyps angeordnet sein. Beispielsweise kann die ohmsche Reflexionsschicht 31 80% oder mehr, ferner 90% oder mehr des oberen Bereiches der Halbleiterschicht 27 des zweiten Leitfähigkeitstyps bedecken.
  • Die ohmsche Reflexionsschicht 31 kann eine Metallschicht mit Reflexionsvermögen enthalten und somit Licht, das von der aktiven Schicht 25 erzeugt wird und sich zu der ohmschen Reflexionsschicht 31 bewegt, in Richtung des Substrates 21 reflektieren. Beispielsweise kann die ohmsche Reflexionsschicht 31 aus einer einzelnen Reflexions-Metallschicht bestehen, ist aber nicht darauf beschränkt. Alternativ kann die ohmsche Reflexionsschicht 31 eine ohmsche Schicht und eine Reflexionsschicht enthalten. Die ohmsche Schicht kann eine Metallschicht, wie beispielsweise eine Ni-Schicht, oder eine transparente Oxidschicht, wie beispielsweise eine ITO-Schicht, sein und die Reflexionsschicht kann eine Metallschicht mit einem hohen Reflexionsgrad, wie beispielsweise eine Ag- oder Al-Schicht, sein.
  • Die untere Isolierschicht 33 bedeckt die ohmsche Reflexionsschicht 31. Die untere Isolierschicht 33 kann nicht nur eine Oberseite der Mesa M, die um die ohmsche Reflexionsschicht 31 herum freiliegend ist, sondern auch die Seitenfläche der Mesa entlang den Peripherien derselben bedecken und zumindest teilweise die Halbleiterschicht 23 des ersten Leitfähigkeitstyps, die an der Peripherie der Mesa M freiliegend ist, bedecken. Zudem bedeckt die untere Isolierschicht 33 die Halbleiterschicht 23 des ersten Leitfähigkeitstyps, die in den Durchkontaktierungen 30a freiliegend ist.
  • Die untere Isolierschicht 33 enthält eine erste Öffnung 33a, die die Halbleiterschicht 23 des ersten Leitfähigkeitstyps freilegt, und eine zweite Öffnung 33b, die die ohmschen Reflexionsschichten 31 freilegt. Die erste Öffnung 33a legt die Halbleiterschichten 23 des ersten Leitfähigkeitstyps in der Durchkontaktierung 30a frei.
  • Die zweite Öffnung 33b ist über der ohmschen Reflexionsschicht 31 angeordnet, um die ohmsche Reflexionsschicht 31 freizulegen. Formen und Anzahlen der zweiten Öffnung 33b können auf verschiedene Weisen ausgewählt werden.
  • Die untere Isolierschicht 33 kann aus einer einzelnen Schicht aus SiO2 oder Si3N4 ausgebildet werden, ohne darauf beschränkt zu sein. Beispielsweise kann die untere Isolierschicht 33 eine mehrschichtige Struktur aufweisen, die eine Siliziumoxidschicht und eine Siliziumnitridschicht enthält, und einen verteilten Bragg-Reflektor enthalten, in dem Materialschichten mit unterschiedlichen Brechungsindizes, wie beispielsweise SiO2-Schichten, TiO2-Schichten, ZrO2-Schichten, MgF2-Schichten oder Nb2O5-Schichten, abwechselnd übereinander gestapelt sind. Zudem kann jeder Abschnitt der unteren Isolierschicht 33 die gleiche Stapelstruktur aufweisen, aber die vorliegende Offenbarung ist nicht darauf beschränkt. Alternativ kann ein Abschnitt der unteren Isolierschicht eine größere Anzahl an Schichten als der andere Abschnitt derselben enthalten. Insbesondere kann ein Abschnitt der unteren Isolierschicht 33 auf der ohmschen Reflexionsschicht 31 eine größere Dicke als ein Abschnitt der unteren Isolierschicht 33 um die ohmsche Reflexionsschicht 31 herum aufweisen.
  • Die erste Pad-Metallschicht 35a und die Metall-Reflexionsschicht 35c sind auf der unteren Isolierschicht 33 angeordnet. Die erste Pad-Metallschicht 35a kann innerhalb eines oberen Bereiches der Mesa M angeordnet sein und die Metall-Reflexionsschicht 35c kann in der Ringform angeordnet sein, die die erste Pad-Metallschicht 35a umgibt.
  • Die erste Pad-Metallschicht 35a ist mit der Halbleiterschicht 23 des ersten Leitfähigkeitstyps durch die ersten Öffnungen 33a in den Durchkontaktierungen 30a elektrisch verbunden. Wie in 1 gezeigt, bedeckt die erste Pad-Metallschicht 35a alle Durchkontaktierungen 30a. Die erste Pad-Metallschicht 35a kann die Halbleiterschicht 23 des ersten Leitfähigkeitstyps durch die ersten Öffnungen 33a direkt kontaktieren. Die zweite Pad-Metallschicht 35a ist jedoch von der ohmschen Reflexionsschicht 31 beabstandet, die durch die zweiten Öffnungen 33b freiliegend ist. Folglich weist die zweite Pad-Metallschicht 35a Öffnungen auf, die die zweiten Öffnungen 33b freilegen.
  • Die Metall-Reflexionsschicht 35c ist entlang einer Kante der Mesa M angeordnet und bedeckt die Oberseite und die Seitenfläche der Mesa M. Ein Abschnitt der Metall-Reflexionsschicht 35c kann mit der ohmschen Reflexionsschicht 31 überlappen.
  • Die Metall-Reflexionsschicht 35c kann sich ferner zu einem oberen Bereich der Halbleiterschicht 23 des ersten Leitfähigkeitstyps erstrecken, die um die Mesa M herum freiliegend ist. Wie in 2 gezeigt, ist die Metall-Reflexionsschicht 35c auf der unteren Isolierschicht 33 in dem Bereich um die Mesa M herum angeordnet und somit von der Halbleiterschicht 23 des ersten Leitfähigkeitstyps beabstandet. In diesem Fall kann die Metall-Reflexionsschicht 35c von der Halbleiterschicht 23 des ersten Leitfähigkeitstyps und der Halbleiterschicht 27 des zweiten Leitfähigkeitstyps elektrisch gefloatet werden. Folglich kann eine Beschädigung der Metall-Reflexionsschicht 35c aufgrund von Feuchtigkeit von einer Seitenfläche der Lumineszenzdiode abgeschwächt werden. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht darauf beschränkt und die Metall-Reflexionsschicht 35c kann sich in Richtung einer Seite der Kante der Halbleiterschicht 23 des ersten Leitfähigkeitstyps erstrecken, um mit der Halbleiterschicht 23 des ersten Leitfähigkeitstyps in Kontakt zu stehen.
  • Die Metall-Reflexionsschicht 35c ist von der ersten Pad-Metallschicht 35a seitlich beabstandet. Folglich ist ein Grenzbereich zwischen der ersten Pad-Metallschicht 35a und der Metall-Reflexionsschicht 35c gebildet. Dieser Grenzbereich ist innerhalb eines oberen Bereiches der ohmschen Reflexionsschicht 31 angeordnet. Daher wird Licht, das sich zu einer Seite des Grenzbereiches zwischen der ersten Pad-Metallschicht 35a und der Metall-Reflexionsschicht 35c bewegt, durch die ohmsche Reflexionsschicht 31 reflektiert, wobei dadurch verhindert wird, dass Licht zu dem Grenzbereich austritt und verloren geht.
  • Die erste Pad-Metallschicht 35a und die Metall-Reflexionsschicht 35c können aus dem gleichen Material durch den gleichen Prozess zur gleichen Zeit nach Ausbildung der unteren Isolierschicht 33 ausgebildet werden und folglich auf der gleichen Ebene platziert werden. Die erste Pad-Metallschicht 35a und die Metall-Reflexionsschicht 35c enthalten jeweils einen Abschnitt, der auf der unteren Isolierschicht 33 platziert ist.
  • Die erste Pad-Metallschicht 35a und die Metall-Reflexionsschicht 35c können eine Reflexionsschicht, wie beispielsweise eine Al-Schicht, enthalten, die auf einer Adhäsionsschicht, wie beispielsweise eine Ti-, Cr- oder Ni-Schicht, ausgebildet sein kann. Ferner kann eine Schutzschicht in eine einzelne Schicht oder Verbundschichtstruktur aus Ni, Cr oder Au auf der Reflexionsschicht ausgebildet werden. Die erste Pad-Metallschicht 35a und die Metall-Reflexionsschicht 35c können eine mehrschichtige Struktur aus beispielsweise Cr/Al/Ni/Ti/Ni/Ti/Au/Ti aufweisen.
  • Die obere Isolierschicht 37 bedeckt die erste Pad-Metallschicht 35a und die Metall-Reflexionsschicht 35c. Zudem kann die obere Isolierschicht 37 eine Kante der unteren Isolierschicht 33 um die Mesa herum bedecken. Die obere Isolierschicht 37 bedeckt auch den Grenzbereich zwischen der ersten Pad-Metallschicht 35a und der Metall-Reflexionsschicht 35c. Ferner kann die obere Isolierschicht 37 die Halbleiterschicht 23 des ersten Leitfähigkeitstyps an einer Kante des Substrates 21 bedecken. Die obere Isolierschicht 37 kann jedoch die Oberseite der Halbleiterschicht 23 des ersten Leitfähigkeitstyps entlang der Kante des Substrates 21 freilegen. Ein kürzester Abstand von der Kante der oberen Isolierschicht 37 zu der ersten Pad-Metallschicht 35a ist festgelegt, um so lange wie möglich zu sein, um eine Beschädigung der ersten Pad-Metallschicht 35a aufgrund des Eindringens von Feuchtigkeit zu verhindern, und kann ca. 15 µm oder mehr betragen. Wenn der kürzeste Abstand zwischen denselben weniger als ca. 15 µm beträgt, wird die erste Pad-Metallschicht 35a aufgrund von Feuchtigkeit bei Betrieb der Lumineszenzdiode mit niedrigem Strom, beispielsweise 25 mA, wahrscheinlich beschädigt.
  • Indessen enthält die obere Isolierschicht 37 eine erste Öffnung 37a, die die erste Pad-Metallschicht 35a freilegt, und eine zweite Öffnung 37b, die die zweite Pad-Metallschicht 35b freilegt. Die erste Öffnung 37a und die zweite Öffnung 37b sind voneinander getrennt angeordnet. Eine Vielzahl von ersten Öffnungen 37a und eine Vielzahl von zweiten Öffnungen 37b kann angeordnet sein und die Anzahl der ersten Öffnungen und der zweiten Öffnungen kann auf verschiedene Weisen ausgewählt werden.
  • Die zweiten Öffnungen 37b der oberen Isolierschicht 37 sind in den zweiten Öffnungen 37b der unteren Isolierschicht 33 platziert. Folglich ist die ohmsche Reflexionsschicht 31 durch die zweiten Öffnungen 37b der oberen Isolierschicht 37 freiliegend.
  • Die obere Isolierschicht 37 kann aus einer einzelnen Schicht aus SiO2 oder Si3N4 ausgebildet sein, aber die vorliegende Offenbarung ist nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann die obere Isolierschicht 37 eine mehrschichtige Struktur aufweisen, die eine Siliziumoxidschicht und eine Siliziumnitridschicht enthält, und einen verteilten Bragg-Reflektor enthalten, in dem Materialschichten mit unterschiedlichen Brechungsindizes, wie beispielsweise SiO2-Schichten, TiO2-Schichten, ZrO2-Schichten, MgF2-Schichten oder Nb2O5-Schichten, abwechselnd übereinander gestapelt sind.
  • Das erste Bump-Pad 39a kontaktiert indessen elektrisch die erste Pad-Metallschicht 35a, die durch die erste Öffnung 37a der oberen Isolierschicht 37 freiliegend ist, und das zweite Bump-Pad 39b kontaktiert elektrisch die ohmsche Reflexionsschicht 31, die durch die zweite Öffnung 37b freiliegend ist. Wie in 1 gezeigt, bedeckt das erste Bump-Pad 39a alle ersten Öffnungen 37a der oberen Isolierschicht 37 und dichtet dieselben ab und das zweite Bump-Pad 39b bedeckt alle zweiten Öffnungen 37b der oberen Isolierschicht 37 und dichtet dieselben ab.
  • Ferner können das erste Bump-Pad 39a und das zweite Bump-Pad 39b über oberen Bereich der ersten Pad-Metallschicht 35a bzw. der Metall-Reflexionsschicht 35c angeordnet sein. Folglich können das erste und zweite Bump-Pad 39a und 39b in einem beschränkten Bereich der Lumineszenzdiode relativ groß ausgebildet werden.
  • Das erste Bump-Pad 39a und das zweite Bump-Pad 39b sind Abschnitte der Lumineszenzdiode, die mit einem Submount oder einer Leiterplatte gebondet sind und aus einem Material ausgebildet sind, das zum Bonding geeignet ist. Beispielsweise kann das erste und zweite Bump-Pad 39a und 39b eine Au-Schicht oder eine AuSn-Schicht enthalten.
  • Nach der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform ist die Metall-Reflexionsschicht 35c entlang der Kante der Mesa M angeordnet, wobei dadurch das Auftreten des Kontaktfehlers in der ersten Pad-Metallschicht 35a verhindert wird und ferner ein Lichtverlust nahe der Kante der Mesa M verhindert wird. Bei dieser Ausführungsform wird die Metall-Reflexionsschicht auch als die Metall-Reflexionsschicht 35c bezeichnet, aber dieselbe kann in den später beschriebenen Ausführungsformen als eine dritte Pad-Metallschicht bezeichnet werden.
  • Die 3 bis 7 sind Draufsichten und Querschnittsansichten, die ein Verfahren zum Herstellen der Lumineszenzdiode nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulichen. In allen Zeichnungen ist a eine Draufsicht und b eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A jeder Draufsicht.
  • Zunächst in Bezug auf die 3A und 3B ist ein Halbleiterstapel 30, der eine Halbleiterschicht 23 eines ersten Leitfähigkeitstyps, eine aktive Schicht 25 und eine Halbleiterschicht 27 eines zweiten Leitfähigkeitstyps enthält, auf ein Substrat 21 aufgewachsen. Das Substrat 21 kann aus beliebigen Substraten ausgewählt werden, die zum Wachstum von Galliumnitrid-Halbleiterschichten auf denselben geeignet sind, und kann beispielsweise ein Saphirsubstrat, ein Siliziumkarbidsubstrat, ein Galliumnitridsubstrat (GaN-Substrat), ein Spinellsubstrat oder andere enthalten. Insbesondere kann das Substrat ein bemustertes Substrat, wie beispielsweise ein bemustertes Saphirsubstrat, sein.
  • Die Halbleiterschicht 23 des ersten Leitfähigkeitstyps kann beispielsweise eine n-leitende Galliumnitridschicht enthalten und die Halbleiterschicht 27 des zweiten Leitfähigkeitstyps kann eine p-leitende Galliumnitridschicht enthalten. Zudem kann die aktive Schicht 25 eine Einzelquantentopf-Struktur oder eine Mehrfachquantentopf-Struktur aufweisen und eine Topfschicht und eine Sperrschicht enthalten. Die Zusammensetzung der Topfschicht kann in Abhängigkeit von der Wellenlänge des zu emittierenden Lichtes bestimmt werden und beispielsweise AlGaN, GaN oder InGaN enthalten.
  • Dann wird eine Mesa M durch Mesaätzen des Halbleiterstapels 30 ausgebildet. Der Mesaätzprozess zum Freilegen einer Oberseite der Halbleiterschicht 23 des ersten Leitfähigkeitstyps kann durch Fotolithografie und Ätzen durchgeführt werden. Die Mesa M enthält Durchkontaktierungen 30a. Die Durchkontaktierungen 30a können zur gleichen Zeit mit der Ausbildung der Mesa ausgebildet werden. Wie in 3B gezeigt, können Seitenwände der Mesa M und Seitenwände der Durchkontaktierungen 30a schräg ausgebildet werden.
  • Da die Mesa M auf dem Substrat 21 ausgebildet wird, wird eine Morphologie mit unterschiedlichen Höhenprofilen auf derselben auf dem Substrat 21 ausgebildet.
  • In Bezug auf die 4A und 4B ist eine ohmsche Reflexionsschicht 31 auf der Mesa M ausgebildet. Die ohmsche Reflexionsschicht 31 kann durch beispielsweise eine Lift-off-Technik ausgebildet werden. Die ohmsche Reflexionsschicht 31 kann aus einer einzelnen Schicht oder mehreren Schichten bestehen und beispielsweise eine ohmsche Schicht und eine Reflexionsschicht enthalten. Diese Schichten können beispielsweise durch Elektronenstrahlverdampfung ausgebildet werden. Vor Bildung der ohmschen Reflexionsschicht 31 kann eine vorläufige Isolierschicht (nicht gezeigt) mit Öffnungen in Bereichen ausgebildet werden, in denen die ohmsche Reflexionsschicht 31 ausgebildet werden wird.
  • Zwar wird die ohmsche Reflexionsschicht 31 bei dieser beispielhaften Ausführungsform nach Bildung der Mesa M ausgebildet, aber dieselbe ist nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann die ohmsche Reflexionsschicht 31 zuerst ausgebildet werden und dann die Mesa M ausgebildet werden. Nachdem eine Metallschicht für die ohmsche Reflexionsschicht 31 auf den Halbleiterstapel 30 aufgedampft ist, können ferner die ohmsche Reflexionsschicht 31 und die Mesa M durch gleichzeitiges Bemustern der Metallschicht und des Halbleiterstapels 30 zur gleichen Zeit ausgebildet werden.
  • In Bezug auf die 5A und 5B ist eine untere Isolierschicht 33 ausgebildet, um die ohmsche Reflexionsschicht 31 und die Mesa M zu bedecken. Die untere Isolierschicht 33 kann aus einer Oxidschicht, wie beispielsweise SiO2, einer Nitridschicht, wie beispielsweise SiNx, oder einer Isolierschicht, wie beispielsweise MgF2, durch chemische Gasphasenabscheidung (CVD) oder dergleichen ausgebildet werden. Die untere Isolierschicht 33 kann aus einer einzelnen Schicht oder mehreren Schichten bestehen. Ferner kann die untere Isolierschicht 33 einen verteilten Bragg-Reflektor enthalten, in dem hochbrechende Materialschichten und niedrigbrechende Materialschichten abwechselnd übereinander gestapelt sind. Beispielsweise kann eine Isolierreflexionsschicht mit einem hohen Reflexionsvermögen durch Laminieren bzw. Schichten von SiO2/TiO2-Schichten, SiO2/Nb2O5-Schichten, SiO2/ZrO2-Schichten oder MgF2/TiO2-Schichen ausgebildet werden. Die vorläufige Isolierschicht (nicht gezeigt), die oben beschrieben wurde, kann mit der unteren Isolierschicht 33 integriert werden. Folglich kann die untere Isolierschicht 33 eine ungleichmäßige Dicke aufgrund der vorläufigen Isolierschicht aufweisen, die um die ohmsche Reflexionsschicht 31 herum ausgebildet ist. Das heißt, ein Abschnitt der unteren Isolierschicht 33 auf der ohmschen Reflexionsschicht 31 kann eine geringe Dicke als ein Abschnitt der unteren Isolierschicht 33 um die ohmsche Reflexionsschicht 31 herum aufweisen.
  • Die untere Isolierschicht 33 kann durch Fotolithografie und Ätzprozesse oder einen Lift-off-Prozess bemustert werden. Folglich enthält die untere Isolierschicht 33 eine erste Öffnung 33a, die die Halbleiterschicht 23 des ersten Leitfähigkeitstyps in den Durchkontaktierungen 30a freilegt, und eine zweite Öffnung 33b, die die ohmsche Reflexionsschicht 31 auf jeder lichtemittierenden Zelle freilegt. Ferner kann die untere Isolierschicht 33 die Oberseite des Substrates 21 nahe der Kante des Substrates 21 freilegen.
  • In Bezug auf die 6A und 6B sind eine erste Pad-Metallschicht 35a und eine Metall-Reflexionsschicht 35c auf der unteren Isolierschicht 33 ausgebildet.
  • Die erste Pad-Metallschicht 35a kann innerhalb eines oberen Bereiches der Mesa M angeordnet sein. Die erste Pad-Metallschicht 35a ist mit der Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps, die durch die Durchkontaktierungen 30a der Mesa M freigelegt ist, elektrisch verbunden. Die erste Pad-Metallschicht 35a ist mit der Halbleiterschicht 23 des ersten Leitfähigkeitstyps an einer Vielzahl von Punkten verbunden und somit ist eine Stromdispersion leicht. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht darauf beschränkt und die erste Pad-Metallschicht 35a kann mit der Halbleiterschicht 23 des ersten Leitfähigkeitstyps durch eine einzelne Durchkontaktierung 30a verbunden sein.
  • Indessen ist die Metall-Reflexionsschicht 35c von der ersten Pad-Metallschicht 35a seitlich beabstandet und dieselbe kann die erste Pad-Metallschicht 35a in der Ringform umgeben. Die Metall-Reflexionsschicht 35c kann eine Oberseite und Seitenflächen der Mesa M bedecken und sich ferner zu dem Bereich um die Mesa M herum erstrecken.
  • Die Metall-Reflexionsschicht 35c kann auf der unteren Isolierschicht 33 begrenzt platziert werden und folglich von der Halbleiterschicht 23 des ersten Leitfähigkeitstyps und der ohmschen Reflexionsschicht 31 beabstandet sein. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht darauf beschränkt und ein Abschnitt der Metall-Reflexionsschicht 35c kann mit der Halbleiterschicht 23 des ersten Leitfähigkeitstyps verbunden sein, die um die Mesa M herum freiliegend ist.
  • Die erste Pad-Metallschicht 35a und die Metall-Reflexionsschicht 35c können aus dem gleichen Material zur gleichen Zeit durch den gleichen Prozess gebildet werden. Beispielsweise können die erste Pad-Metallschicht 35a und die Metall-Reflexionsschicht 35c Ti, Cr oder Ni als Bondingschicht und Al als Reflexionsschicht enthalten. Des Weiteren können die erste Pad-Metallschicht 35a und die Metall-Reflexionsschicht 35c ferner eine Antidiffusionsschicht zum Verhindern einer Diffusion eines metallischen Elements, wie beispielsweise Sn, und eine Antioxidationsschicht zum Verhindern einer Oxidation der Antidiffusionsschicht enthalten. Die Antidiffusionsschicht kann beispielsweise Cr, Ti, Ni, Mo, TiW oder W enthalten und die Antioxidationsschicht kann Au enthalten.
  • In Bezug auf die 7A und 7B ist eine obere Isolierschicht 37 ausgebildet, um die erste Pad-Metallschicht 35a und die Metall-Reflexionsschicht 35c zu bedecken. Die obere Isolierschicht 37 enthält eine erste Öffnung 37a, die die erste Pad-Metallschicht 35a freilegt, und eine zweite Öffnung 37b, die die ohmsche Reflexionsschicht 31 freilegt. Bei der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform sind eine Vielzahl von ersten und zweiten Öffnungen 37a und 37b gezeigt, aber die vorliegende Offenbarung ist nicht darauf beschränkt und eine einzelne erste Öffnung 37a und eine einzelne zweite Öffnung 37b können verwendet werden. Zudem legt die zweite Öffnung 37b die ohmsche Reflexionsschicht 31 frei, die durch die zweite Öffnung 33b der unteren Isolierschicht 33 freiliegend ist.
  • Die obere Isolierschicht 37 kann auch die Kante der unteren Isolierschicht 33 entlang der Kante des Substrates 21 bedecken und einen Bereich derselben nahe der Kante des Substrates 21 freilegen. Folglich kann eine Kante der Metall-Reflexionsschicht 35c durch die untere Isolierschicht 33 und die obere Isolierschicht 37 abgedichtet werden. Die Kante der oberen Isolierschicht 37 kann ausgebildet sein, um von der ersten Pad-Metallschicht 35a durch einen Abstand von beispielsweise zumindest 14 µm beabstandet zu sein.
  • Die obere Isolierschicht 37 kann aus einer Siliziumoxidschicht oder einer Siliziumnitridschicht ausgebildet werden und einen verteilten Bragg-Reflektor enthalten.
  • Als Nächstes werden, wie in den 1 und 2 gezeigt, ein erstes Bump-Pad 39a und ein zweites Bump-Pad 39b auf der oberen Isolierschicht 37b ausgebildet.
  • Das erste Bump-Pad 39a ist mit der ersten Pad-Metallschicht 35a durch die erste Öffnung 37a der oberen Isolierschicht 37 elektrisch verbunden und das zweite Bump-Pad 39b ist mit der ohmschen Reflexionsschicht 31 durch die zweite Öffnung 37b der oberen Isolierschicht 37 elektrisch verbunden.
  • Nachdem das erste und zweite Bump-Pad 39a und 39b gebildet sind kann eine Dicke des Substrates 21 durch teilweises Entfernen einer Unterseite des Substrates 21 durch Schleifen und/oder Läppen verringert werden. Danach wird das Substrat 21 in einzelne Chipeinheiten unterteilt, wobei dadurch voneinander getrennte Lumineszenzdioden bereitgestellt werden. In diesem Fall kann das Substrat 21 durch Laserritzen unterteilt werden.
  • 8 ist eine schematische Draufsicht einer Lumineszenzdiode nach einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
  • In Bezug auf 8 ähnelt die Lumineszenzdiode nach dieser beispielhaften Ausführungsform im Allgemeinen der Lumineszenzdiode, die in Bezug auf die 1 und 2 beschrieben wurde, mit der Ausnahme, dass das erste Bump-Pad 39a mit der Metall-Reflexionsschicht 35c verbunden ist. Um eine Redundanz zu vermeiden, wird die detaillierte Beschreibung der gleichen Komponenten weggelassen werden.
  • Die obere Isolierschicht 37 der Lumineszenzdiode nach dieser Ausführungsform enthält ferner eine dritte Öffnung 37c, die die Metall-Reflexionsschicht 35c freilegt. Indessen ist das erste Bump-Pad 39a mit der ersten Pad-Metallschicht 35a durch die ersten Öffnungen 37a der oberen Isolierschicht 37 verbunden und mit der Metall-Reflexionsschicht 35c durch die dritte Öffnung 37c verbunden.
  • Da die Metall-Reflexionsschicht 35c mit dem ersten Bump-Pad 39a verbunden ist, kann nach dieser Ausführungsform Wärme durch die Metall-Reflexionsschicht 35c abgeleitet werden. Folglich wird die Wärmeableitungsleistung der Lumineszenzdiode verbessert.
  • Zwar ist bei dieser Ausführungsform die Metall-Reflexionsschicht 35c mit dem ersten Bump-Pad 39a verbunden, aber die vorliegende Offenbarung ist nicht darauf beschränkt, sondern die Metall-Reflexionsschicht 35c kann mit dem zweiten Bump-Pad 39b verbunden sein.
  • Indessen ist die Metall-Reflexionsschicht 35c nach der beispielhaften Ausführungsform der 1 und 2 von dem ersten Bump-Pad 39a oder dem zweiten Bump-Pad 39b elektrisch isoliert und folglich wird die Metall-Reflexionsschicht 35c elektrisch gefloatet. Hingegen wird die Metall-Reflexionsschicht 35c nach dieser Ausführungsform nicht elektrisch gefloatet, da dieselbe mit dem ersten Bump-Pad 39a oder dem zweiten Bump-Pad 39b verbunden ist.
  • 9 ist eine schematische Draufsicht einer Lumineszenzdiode nach einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
  • In Bezug auf 9 ähnelt die Lumineszenzdiode nach dieser beispielhaften Ausführungsform im Allgemeinen der Lumineszenzdiode, die in Bezug auf die 1 und 2 beschrieben wurde, mit der Ausnahme einer Form und eines Ortes der ersten Pad-Metallschicht 35a und der Metall-Reflexionsschicht 35c. Um eine Redundanz zu vermeiden, wird die detaillierte Beschreibung gleicher oder ähnlicher Komponenten weggelassen werden.
  • Bei der beispielhaften Ausführungsform der 1 umgibt die Metall-Reflexionsschicht 35c die erste Pad-Metallschicht 35a in der Ringform, aber bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Metall-Reflexionsschicht 35c in eine Vielzahl von Bereichen unterteilt, wie in 9 gezeigt, und insbesondere nahe den Kanten der Mesa M angeordnet.
  • Zudem ist die erste Pad-Metallschicht 35a mit der Halbleiterschicht 23 des ersten Leitfähigkeitstyps in den Durchkontaktierungen 30a elektrisch verbunden und mit der Halbleiterschicht 23 des ersten Leitfähigkeitstyps nahe den Kanten der Mesa M elektrisch verbunden.
  • 10 ist eine schematische Draufsicht einer Lumineszenzdiode nach einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
  • In Bezug auf 10 ähnelt die Lumineszenzdiode nach dieser beispielhaften Ausführungsform im Allgemeinen der Lumineszenzdiode, die in Bezug auf 9 beschrieben wurde, mit der Ausnahme, dass die Metall-Reflexionsschichten 35c jeweils mit dem ersten Bump-Pad 39a oder dem zweiten Bump-Pad 39b verbunden sind.
  • Das heißt, die obere Isolierschicht 37 weist Öffnungen 37c auf, die die Metall-Reflexionsschichten 35c freilegen, die nahe jeweiligen Ecken der Mesa M angeordnet sind. Das erste Bump-Pad 39a und das zweite Bump-Pad 39b bedecken jeweils die Öffnungen 37c der oberen Isolierschicht 37 und sind mit den Metall-Reflexionsschichten 35c verbunden.
  • Nach dieser Ausführungsform, ist es möglich, eine Wärmeableitung durch die Metall-Reflexionsschichten 35c zu unterstützen, wobei dadurch die Wärmeableitungseffizienz verbessert wird.
  • 11 ist eine schematische Draufsicht einer Lumineszenzdiode nach einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
  • In Bezug auf 11 ähnelt die Lumineszenzdiode nach dieser beispielhaften Ausführungsform im Allgemeinen der Lumineszenzdiode, die in Bezug auf 9 beschrieben wurde, mit der Ausnahme, dass sich eine Form der Mesa M unterscheidet, die Lumineszenzdiode ferner eine zweite Pad-Metallschicht 35b enthält und das erste und zweite Bump-Pad 39a und 39b weggelassen sind.
  • Die Mesa M der Lumineszenzdiode nach der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform enthält keine Durchkontaktierung (die Durchkontaktierung 30a in 9). Daher weist die untere Isolierschicht 33 keine ersten Öffnungen 33a auf. Indessen sind Nuten, die in einem Bereich der Mesa M eingebettet sind, an den Kanten der Mesa M ausgebildet. Die untere Isolierschicht 33 ist ausgebildet, um die Halbleiterschicht 23 des ersten Leitfähigkeitstyps in diesen Nuten freizulegen.
  • Die erste Pad-Metallschicht 35a ist mit der Halbleiterschicht 23 des ersten Leitfähigkeitstyps an den Kanten der Mesa M elektrisch verbunden.
  • Die obere Isolierschicht 37 weist eine erste Öffnung 37a, die die erste Pad-Metallschicht 35a freilegt, und eine zweite Öffnung auf, die die zweite Pad-Metallschicht 35b freilegt. Die erste und zweite Pad-Metallschicht 35a und 35b, die durch diese Öffnungen 37a und 37b freiliegend sind, werden beim Flip-Bonding der Lumineszenzdiode ohne die Bump-Pads direkt verwendet.
  • Die erste Öffnung 37a und die zweite Öffnung 37b der oberen Isolierschicht 37 legen jeweils die Metall-Reflexionsschichten 35c frei, die auf beiden Seiten der ersten Pad-Metallschicht 35a angeordnet sind. Wenn die Lumineszenzdiode auf dem Submount oder der Leitplatte durch das Bondingmaterial, wie beispielsweise Lot, montiert wird, kann daher Wärme auch durch die Metall-Reflexionsschichten 35c abgeleitet werden, wobei dadurch eine Wärmeableitungseffizienz verbessert wird.
  • Bei dieser Ausführungsform ist die zweite Pad-Metallschicht 35b auf der Mesa M angeordnet und mit der ohmschen Reflexionsschicht 31 durch die Öffnungen 33b der unteren Isolierschicht 33 elektrisch verbunden. Die zweite Pad-Metallschicht 35b kann durch die erste Pad-Metallschicht 35a umgeben sein. Die erste und zweite Pad-Metallschicht 35a und 35b und die Metall-Reflexionsschicht 35c können aus dem gleichen Material zur gleichen Zeit durch den gleichen Prozess ausgebildet werde.
  • 12 ist eine schematische Draufsicht einer Lumineszenzdiode nach einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
  • In Bezug auf 12 ähnelt die Lumineszenzdiode nach dieser beispielhaften Ausführungsform im Allgemeinen der Lumineszenzdiode, die in Bezug auf 9 beschrieben wurde, mit der Ausnahme einer Form der Mesa M.
  • Die Mesa M der Lumineszenzdiode nach der beispielhaften Ausführungsform enthält eine Durchkontaktierung (die Durchkontaktierung 30a in 9), zudem sind Nuten, die in dem Bereich der Mesa M eingebettet sind, an den Kanten der Mesa M ausgebildet. Die untere Isolierschicht 33 ist ausgebildet, um die Halbleiterschicht 23 des ersten Leitfähigkeitstyps in diesen Nuten freizulegen.
  • Daher kann die erste Pad-Metallschicht 35a mit der Halbleiterschicht 23 des ersten Leitfähigkeitstyps in den Durchkontaktierungen 30a und den Nuten elektrisch verbunden sein.
  • 13 ist eine schematische Draufsicht einer Lumineszenzdiode nach einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
  • In Bezug auf 13 ähnelt die Lumineszenzdiode nach dieser beispielhaften Ausführungsform im Allgemeinen der Lumineszenzdiode, die in Bezug auf 12 beschrieben wurde, mit der Ausnahme, dass die obere Isolierschicht 37 Öffnungen 37c enthält, die die Metall-Reflexionsschichten 35c freilegen.
  • Das erste und zweite Bump-Pad 39a und 39b sind jeweils mit den Metall-Reflexionsschichten 35c verbunden, die durch die Öffnungen 37c der oberen Isolierschicht 37 freiliegend sind, wobei dadurch die Wärmeableitungsleistung der Lumineszenzdiode verbessert wird.
  • 14 ist eine schematische Draufsicht einer Lumineszenzdiode nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, 15 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A der 14 und 16 ist ein schematischer Schaltplan der Lumineszenzdiode der 14.
  • In Bezug auf die 14, 15 und 16 enthält die Lumineszenzdiode ein Substrat 121, eine Vielzahl von lichtemittierenden Zellen C1 bis C7, eine ohmsche Reflexionsschicht 131, eine untere Isolierschicht 133, eine erste Pad-Metallschicht 135a, eine zweite Pad-Metallschicht 135b, eine dritte Pad-Metallschicht 135c, Verbindungsglieder 135ab, eine obere Isolierschicht 137, ein erstes Bump-Pad 139a und ein zweites Bump-Pad 139b. Jede lichtemittierende Zelle C1 bis C7 enthält einen Halbleiterstapel 130, der eine Halbleiterschicht 123 eines ersten Leitfähigkeitstyps, eine aktive Schicht 125 und eine Halbleiterschicht 127 eines zweiten Leitfähigkeitstyps enthält.
  • Das Substrat 121 kann aus beliebigen Substraten ausgewählt werden, die zum Wachstum von Galliumnitrid-Halbleiterschichten auf denselben geeignet sind. Das Substrat 121 kann beispielsweise ein Saphirsubstrat, ein Galliumnitridsubstrat, ein SiC-Substrat oder andere enthalten und kann ein bemustertes Saphirsubstrat sein. Das Substrat 121 kann eine rechteckige oder quadratische Form aufweisen, wie in 14 gezeigt, ohne darauf beschränkt zu sein. Eine Größe des Substrates 121 ist nicht besonders beschränkt und kann auf verschiedene Weisen ausgewählt werden.
  • Die lichtemittierenden Zellen C1 bis C7 sind auf dem Substrat 121 voneinander getrennt angeordnet. Zwar werden bei der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform sieben lichtemittierende Zellen C1 bis C7 gezeigt, aber die Anzahl der lichtemittierenden Zellen kann eingestellt werden.
  • Jede lichtemittierende Zelle C1 bis C7 enthält die Halbleiterschicht 123 des ersten Leitfähigkeitstyps. Die Halbleiterschicht 123 des ersten Leitfähigkeitstyps ist auf dem Substrat 121 angeordnet. Die Halbleiterschicht 123 des ersten Leitfähigkeitstyps kann eine Galliumnitrid-Halbleiterschicht sein, die auf das Substrat 121 aufgewachsen ist und mit Dotierungsmitteln, beispielsweise Si, dotiert ist.
  • Die aktive Schicht 125 und die Halbleiterschicht 127 des zweien Leitfähigkeitstyps sind auf der Halbleiterschicht 123 des ersten Leitfähigkeitstyps angeordnet. Die aktive Schicht 125 ist zwischen der Halbleiterschicht 123 des ersten Leitfähigkeitstyps und der Halbleiterschicht 127 des zweiten Leitfähigkeitstyps angeordnet. Die aktive Schicht 125 und die Halbleiterschicht 127 des zweiten Leitfähigkeitstyps können eine kleinere Fläche als die Halbleiterschicht 123 des ersten Leitfähigkeitstyps aufweisen. Die aktive Schicht 125 und die Halbleiterschicht 127 des zweiten Leitfähigkeitstyps können in der Form bzw. Gestalt einer Mesa auf der Halbleiterschicht 123 des ersten Leitfähigkeitstyps durch Mesaätzen ausgebildet werden.
  • Unter den Kanten der lichtemittierenden Zellen C1 bis C7 kann, da Kanten der lichtemittierenden Zellen C1 bis C7 zu einer Kante des Substrates 121 benachbart sind, eine Kante der Halbleiterschicht 123 des ersten Leitfähigkeitstyps von einer Kante der Mesa, beispielsweise von den Kanten der aktiven Schicht 125 und der Halbleiterschicht 127 des zweiten Leitfähigkeitstyps, beabstandet sein. Das heißt, eine Oberseite der Halbleiterschicht 123 des ersten Leitfähigkeitstyps ist zu der Außenseite der Mesa teilweise freiliegend. Die aktive Schicht 125 ist von der Kante des Substrates 121 weiter beabstandet als die Halbleiterschicht 123 des ersten Leitfähigkeitstyps und somit kann verhindert werden, dass dieselbe während eines Prozesses zum Trennen des Substrates mit Laserstrahlen beschädigt wird.
  • Indessen können unter den Kanten der lichtemittierenden Zellen C1 bis C7, da Kanten der lichtemittierenden Zellen C1 bis C7 benachbarten lichtemittierenden Zellen gegenüberliegen, die Kante der Halbleiterschicht 123 des ersten Leitfähigkeitstyps und die Kanten der aktiven Schicht 125 und der Halbleiterschicht 127 des zweiten Leitfähigkeitstyps auf der gleichen schrägen Oberfläche platziert werden. Folglich kann die Oberseite der Halbleiterschicht 123 des ersten Leitfähigkeitstyps auf einer Seite nicht freiliegend sein, auf der die lichtemittierenden Zellen einander gegenüberliegen. Infolgedessen können lichtemittierende Flächen der lichtemittierenden Zellen C1 bis C7 sichergestellt werden.
  • Die aktive Schicht 125 kann eine Einzelquantentopf-Struktur oder eine Mehrfachquantentopf-Struktur aufweisen. Bei der aktiven Schicht 125 bestimmen die Zusammensetzungen und Dicken der Topfschichten die Wellenlänge des Lichtes, das in der aktiven Schicht erzeugt wird. Insbesondere kann die aktive Schicht UV-Licht, blaues Licht oder grünes Licht durch Einstellung der Zusammensetzungen der Topfschichten erzeugen.
  • Die Halbleiterschicht 127 des zweiten Leitfähigkeitstyps kann eine Galliumnitrid-Halbleiterschicht sein, die mit p-leitenden Dotierungsmitteln, beispielsweise Mg, dotiert ist. Die Halbleiterschicht 123 des ersten Leitfähigkeitstyps und die Halbleiterschicht 127 des zweiten Leitfähigkeitstyps können jeweils aus einer einzelnen Schicht oder mehreren Schichten bestehen und eine Übergitterschicht enthalten. Die Halbleiterschicht 123 des ersten Leitfähigkeitstyps, die aktive Schicht 125 und die Halbleiterschicht 127 des zweiten Leitfähigkeitstyps können durch ein allgemein bekanntes Verfahren, wie beispielsweise metallorganische chemische Gasphasenabscheidung (MOCVD) oder Molekularstrahlepitaxie (MBE), in einer Kammer auf das Substrat aufgewachsen werden.
  • Jede lichtemittierende Zelle C1 bis C7 enthält Durchkontaktierungen 130a, die durch die Halbleiterschicht 127 des zweiten Leitfähigkeitstyps und die aktive Schicht 125 hindurch ausgebildet sind, um die Halbleiterschicht 123 des ersten Leitfähigkeitstyps freizulegen. Die Durchkontaktierungen 130a sind durch die Halbleiterschicht 127 des zweiten Leitfähigkeitstyps und die aktive Schicht 125 umgeben. Wie in den Zeichnungen gezeigt, können die Durchkontaktierungen 130a in einem mittleren Bereich der lichtemittierenden Zellen C1 bis C7 angeordnet sein und eine längliche Form aufweisen. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht darauf beschränkt und jede lichtemittierende Zelle kann eine Vielzahl von Durchkontaktierungen enthalten.
  • Die ohmsche Reflexionsschicht 131 ist auf der Halbleiterschicht 127 des zweiten Leitfähigkeitstyps angeordnet und mit der Halbleiterschicht 127 des zweiten Leitfähigkeitstyps elektrisch verbunden. Die ohmsche Reflexionsschicht 131 kann über im Wesentlichen dem gesamten Bereich der Halbleiterschicht 127 des zweiten Leitfähigkeitstyps in einem oberen Bereich der Halbleiterschicht 127 des zweiten Leitfähigkeitstyps angeordnet sein. Beispielsweise kann die ohmsche Reflexionsschicht 131 80% oder mehr, ferner 90% oder mehr des oberen Bereiches der Halbleiterschicht 127 des zweiten Leitfähigkeitstyps bedecken. Um eine Beschädigung der ohmschen Reflexionsschicht aufgrund des Eindringens von Feuchtigkeit durch einen Zellenisolationsbereich ISO oder die Kante des Substrates zu verhindern, kann hier die Kante der ohmschen Reflexionsschicht 131 weiter in einem Zellenbereich als die Kante der Halbleiterschicht 127 des zweiten Leitfähigkeitstyps angeordnet sein.
  • Die ohmsche Reflexionsschicht 131 kann eine Metallschicht mit einem Reflexionsvermögen enthalten und somit Licht, das von der aktiven Schicht 125 erzeugt wird und sich zu der ohmschen Reflexionsschicht 131 bewegt, in Richtung des Substrates 121 reflektieren. Beispielsweise kann die ohmsche Reflexionsschicht 131 aus einer einzelnen Reflexions-Metallschicht bestehen, ist aber nicht drauf beschränkt. Alternativ kann die ohmsche Reflexionsschicht 131 eine ohmsche Schicht und eine Reflexionsschicht enthalten. Die ohmsche Schicht kann eine Metallschicht, wie beispielsweise eine Ni-Schicht, oder eine transparente Oxidschicht, wie beispielsweise eine ITO-Schicht, sein und die Reflexionsschicht kann eine Metallschicht mit einem hohen Reflexionsgrad, wie beispielsweise eine Ag- oder Al-Schicht, sein.
  • Die untere Isolierschicht 133 bedeckt die lichtemittierenden Zellen C1 bis C7 und die ohmsche Reflexionsschicht 131. Die untere Isolierschicht 133 kann nicht nur die Oberseiten der lichtemittierenden Zellen C1 bis C7, sondern auch die Seitenflächen der lichtemittierenden Zellen C1 bis C7 entlang den Peripherien derselben bedecken und das Substrat um die lichtemittierenden Zellen C1 bis C7 herum teilweise bedecken. Insbesondere kann die untere Isolierschicht 133 einen Zellenisolationsbereich ISO zwischen den lichtemittierenden Zellen C1 bis C7 bedecken und ferner einen Abschnitt der Halbleiterschicht 123 des ersten Leitfähigkeitstyps bedecken, die in den Durchkontaktierungen 130a freiliegend ist.
  • Die untere Isolierschicht 133 enthält erste Öffnungen 133a, die die Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps freilegen, und zweite Öffnungen 133b, die die ohmsche Reflexionsschicht 131 freilegen. Die erste Öffnung 133a kann die Halbleiterschichten 123 des ersten Leitfähigkeitstyps in den Durchkontaktierungen 130a freilegen und auch eine Oberseite des Substrates 121 entlang der Kante des Substrates 121 freilegen.
  • Die zweite Öffnung 133b ist über der ohmschen Reflexionsschicht 131 angeordnet, um die ohmsche Reflexionsschicht 131 freizulegen. Orte und Formen der zweiten Öffnungen 133b können auf verschiedene Weisen zur Anordnung und elektrischen Verbindung der lichtemittierenden Zellen C1 bis C7 modifiziert werden. Zwar ist in 14 zudem eine zweite Öffnung 133b auf jeder lichtemittierenden Zelle angeordnet, aber es sollte klar sein, dass bei Bedarf eine Vielzahl von zweiten Öffnungen 133b auf jeder lichtemittierenden Zelle angeordnet sein kann.
  • Die untere Isolierschicht 133 kann aus einer einzelnen Schicht aus SiO2 oder Si3N4 ausgebildet werden, ohne darauf beschränkt zu sein. Beispielsweise kann die untere Isolierschicht 133 eine mehrschichtige Struktur aufweisen, die eine Siliziumoxidschicht und eine Siliziumnitridschicht enthält, und einen verteilten Bragg-Reflektor enthalten, in dem Materialschichten mit unterschiedlichen Brechungsindizes, wie beispielsweise SiO2-Schichten, TiO2-Schichten, ZrO2-Schichten, MgF2-Schichten oder Nb2O5-Schichten, abwechselnd übereinander gestapelt sind. Zudem kann die untere Isolierschicht 133 die gleiche Stapelstruktur durch dieselbe hindurch aufweisen. Alternativ kann ein Abschnitt der unteren Isolierschicht eine größere Anzahl von Schichten als der andere Abschnitt derselben enthalten. Insbesondere kann ein Abschnitt der unteren Isolierschicht 133 auf der ohmschen Reflexionsschicht 131 eine größere Dicke als ein Abschnitt der unteren Isolierschicht 133 um die ohmsche Reflexionsschicht 131 herum aufweisen.
  • Indessen sind die erste Pad-Metallschicht 135a, die zweite Pad-Metallschicht 135b, die dritte Pad-Metallschicht 135c und die Verbindungsglieder 135ab auf der unteren Isolierschicht 133 angeordnet. Die zweite Pad-Metallschicht 135b ist über einer ersten lichtemittierenden Zelle C1 angeordnet und die erste Pad-Metallschicht 135a ist über der letzten lichtemittierenden Zelle, das heißt auf einer siebten lichtemittierenden Zelle C7, angeordnet. Die Verbindungsglieder 135ab sind über zwei benachbarten lichtemittierenden Zellen angeordnet und schalten die lichtemittierenden Zellen C1 bis C7 elektrisch in Reihe. Folglich sind die sieben lichtemittierenden Zellen C1 bis C7 der 14, wie in 16 gezeigt, durch die Verbindungsglieder 135ab miteinander in Reihe geschaltet, um ein Reihenarray der lichtemittierenden Zellen zu bilden. Hierin ist die erste lichtemittierende Zelle C1 an dem ersten Anschluss des Reihenarrays platziert und die siebte lichtemittierende Zelle C7, die der letzten lichtemittierenden Zelle entspricht, an dem letzten Anschluss des Reihenarrays platziert.
  • Wieder in Bezug auf 14 kann die erste Pad-Metallschicht 135a innerhalb eines oberen Bereiches der letzten lichtemittierenden Zelle C7, insbesondere in einem oberen Bereich der Halbleiterschicht 127 des zweiten Leitfähigkeitstyps der letzten lichtemittierenden Zelle C7 angeordnet sein. Die erste Pad-Metallschicht 135a ist mit der Halbleiterschicht 123 des ersten Leitfähigkeitstyps der letzten lichtemittierenden Zelle C7 durch die erste Öffnung 133a der unteren Isolierschicht 133 elektrisch verbunden. Die erste Pad-Metallschicht 135a kann die Halbleiterschicht 123 des ersten Leitfähigkeitstyps durch die erste Öffnung 133a direkt kontaktieren.
  • Zudem kann die zweite Pad-Metallschicht 135b innerhalb eines oberen Bereiches der ersten lichtemittierenden Zelle C1, insbesondere in einem oberen Bereich der Halbleiterschicht 127 des zweiten Leitfähigkeitstyps der ersten lichtemittierenden Zelle C1 angeordnet sein. Die zweite Pad-Metallschicht 135b ist mit der ohmschen Reflexionsschicht 131 auf der ersten lichtemittierenden Zelle C1 durch die zweite Öffnung 133b der unteren Isolierschicht 133 elektrisch verbunden. Die zweite Pad-Metallschicht 135b kann die ohmsche Reflexionsschicht 131 durch die zweite Öffnung 133b direkt kontaktieren.
  • Indessen kann die zweite Pad-Metallschicht 135b durch das Verbindungsglied 135ab umgeben sein und somit kann ein Grenzbereich, der die zweite Pad-Metallschicht 135b umgibt, zwischen der zweiten Pad-Metallschicht 135b und dem Verbindungsglied 135ab gebildet sein. Dieser Grenzbereich legt die untere Isolierschicht 133 frei.
  • Die Verbindungsglieder 135ab verbinden benachbarte lichtemittierende Zellen elektrisch miteinander. Jedes Verbindungsglied 135ab ist mit der Halbleiterschicht 123 des ersten Leitfähigkeitstyps von einer lichtemittierenden Zelle elektrisch verbunden und auch mit der ohmschen Reflexionsschicht 131 einer anderen lichtemittierenden Zelle, die zu derselben benachbart ist, und folglich mit der Halbleiterschicht 127 des zweiten Leitfähigkeitstyps derselben elektrisch verbunden, um die lichtemittierenden Zellen miteinander in Reihe zu schalten. Insbesondere kann jedes Verbindungsglied 135ab mit der Halbleiterschicht 123 des ersten Leitfähigkeitstyps, die durch die erste Öffnung 133a der unteren Isolierschicht 133 freiliegend ist, elektrisch verbunden sein und auch mit der ohmschen Reflexionsschicht 131, die durch die zweite Öffnung 133b derselben freiliegend ist, elektrisch verbunden sein. Des Weiteren können die Verbindungsglieder 135ab die Halbleiterschicht 123 des ersten Leitfähigkeitstyps und die ohmsche Reflexionsschicht 131 direkt kontaktieren.
  • Jedes Verbindungsglied 135ab geht durch den Zellenisolationsbereich ISO zwischen den lichtemittierenden Zellen. Jedes Verbindungsglied 135ab kann durch einen oberen Bereich von nur einer Kante einer Vielzahl von Kanten der Halbleiterschicht 123 des ersten Leitfähigkeitstyps gehen. Folglich kann eine Fläche des Verbindungsglieds 135ab, die auf dem Zellenisolationsbereich ISO angeordnet ist, verringert werden. Um benachbarte lichtemittierende Zellen miteinander zu verbinden, sind des Weiteren alle anderen Segmente des Verbindungsglieds 135ab mit Ausnahme des Segmentes des Verbindungsglieds 135ab, das durch den Zellenisolationsbereich ISO geht, über den lichtemittierenden Zellen begrenzt angeordnet. Beispielsweise kann jede lichtemittierende Zelle C1 bis C7 eine rechteckige Form aufweisen, wie in 14 gezeigt, und weist somit vier Kanten auf. Das Verbindungsglied 135ab geht durch einen oberen Bereich von nur einer Kante der vier Kanten von einer lichtemittierenden Zelle und kann von oberen Bereichen der restlichen Kanten der lichtemittierenden Zelle beabstandet sein.
  • Der Zellenisolationsbereich ISO ist ein Bereich, in dem das Substrat 121 durch Entfernung des Halbleiterstapels 130 durch Ätzen freiliegend ist, und weist eine größere Tiefe als die lichtemittierenden Zellen C1 bis C7 auf, um einer erheblichen Änderung der Morphologie unterzogen zu werden. Folglich werden die untere Isolierschicht 133 und das Verbindungsglied 135ab, das den Zellenisolationsbereich ISO bedeckt, einer erheblichen Änderung der Morphologie, das heißt einer erheblichen Änderung der Höhe, nahe dem Zellenisolationsbereich ISO unterzogen. Das Verbindungsglied 135ab geht durch den Zellenisolationsbereich ISO, der einer erheblichen Änderung der Morphologie unterzogen wird, um zwei benachbarte lichtemittierende Zellen zu verbinden. Infolgedessen kann das Verbindungsglied 135ab unter verschiedenen Problemen, insbesondere Beschädigung durch externe Umgebungen, leiden. Folglich kann die Zuverlässigkeit der Lumineszenzdiode durch Verkleinern der Fläche des Verbindungsglieds 135ab, die auf dem Zellenisolationsbereich ISO angeordnet ist, verbessert werden.
  • Im Gegensatz zu der ersten und zweiten Pad-Metallschicht 135a und 135b und den Verbindungsgliedern 135ab ist die dritte Pad-Metallschicht 135c indessen von den lichtemittierenden Zellen C1 bis C7 und der ohmschen Reflexionsschicht 131 durch die untere Isolierschicht 133 beabstandet. Auch ist die dritte Pad-Metallschicht von der ersten und zweiten Pad-Metallschicht 135a und 135b und den Verbindungsgliedern 135ab beabstandet.
  • Die dritte Pad-Metallschicht 135c kann über zumindest einer lichtemittierenden Zelle angeordnet sein und eine Vielzahl von dritten Pad-Metallschichten 135c kann unterteilt und über der Vielzahl von lichtemittierenden Zellen angeordnet sein. Bei dieser Ausführungsform sind die dritten Pad-Metallschichten 135c über den anderen lichtemittierenden Zellen als der ersten lichtemittierenden Zelle C1 und der siebten lichtemittierenden Zelle C7, das heißt der zweiten bis sechsten lichtemittierenden Zelle C2 bis C6, angeordnet. Das heißt, jede dritte Pad-Metallschicht 135c ist über jeder anderen lichtemittierenden Zelle C2 bis C6 als den lichtemittieren Zellen C7 und C1 angeordnet, mit denen die erste Pad-Metallschicht 135a und die zweite Pad-Metallschicht 135b verbunden sind. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht darauf beschränkt und die dritten Pad-Metallschichten 135c können über allen lichtemittierenden Zellen C1 bis C7 angeordnet sein oder die dritten Pad-Metallschichten 135c auf einigen lichtemittierenden Zellen können weggelassen werden. Die erste und zweite Pad-Metallschicht 135a und 135b können zur Wärmeableitung in den lichtemittierenden Zellen C7 und C1 beitragen, in denen die erste Pad-Metallschicht 135a und die zweite Pad-Metallschicht 135b angeordnet sind. Daher können die dritten Pad-Metallschichten 135c auf allen anderen übrigen lichtemittierenden Zellen C2 bis C6 als der ersten und siebten lichtemittierenden Zelle C1 und C7 angeordnet sein, um die Wärmeableitung der lichtemittierenden Zellen C1 bis C7 zu verbessern.
  • Bei einigen beispielhaften Ausführungsformen kann die dritte Pad-Metallschicht 135c innerhalb eines oberen Bereiches der ohmschen Reflexionsschicht 131 angeordnet sein. Die von den lichtemittierenden Zellen abgeleitete Wärme wird durch die ohmsche Reflexionsschicht 131 wahrscheinlich übertragen. Folglich ist die dritte Pad-Metallschicht 135c angeordnet, um mit der ohmschen Reflexionsschicht 131 zu überlappen, und somit kann Wärme leicht von der ohmschen Reflexionsschicht 131 zu der dritten Pad-Metallschicht 135c übertragen werden. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht darauf beschränkt und die dritte Pad-Metallschicht 135c kann außerhalb des oberen Bereiches der ohmschen Reflexionsschicht 131 angeordnet sein und auch über zumindest zwei lichtemittierenden Zellen angeordnet sein.
  • Bei dieser beispielhaften Ausführungsform ist die dritte Pad-Metallschicht 135c veranschaulicht, eine längliche rechteckige Form aufzuweisen, aber die vorliegende Offenbarung ist nicht darauf beschränkt und die dritte Pad-Metallschicht 135c kann verschiedene Formen aufweisen.
  • Die erste Pad-Metallschicht 135a, die zweite Pad-Metallschicht 135b, die dritte Pad-Metallschicht 135c und die Verbindungsglieder 135ab können aus dem gleichen Material durch den gleichen Prozess zur gleichen Zeit nach Bildung der unteren Isolierschicht 133 ausgebildet werden und somit auf der gleichen Ebene platziert werden. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht darauf beschränkt und die dritte Pad-Metallschicht 135c kann aus einem anderen Material und durch einen anderen Prozess als jene der ersten und zweiten Pad-Metallschicht 135a und 135b oder der Verbindungsglieder 135ab ausgebildet werden. Obwohl nicht unbedingt darauf beschränkt, können die erste Pad-Metallschicht 135a, die zweite Pad-Metallschicht 135b, die dritte Pad-Metallschicht 135c bzw. die Verbindungsglieder 135ab zudem einen Abschnitt enthalten, der auf der unteren Isolierschicht 133 platziert ist. Insbesondere sind alle Abschnitte der dritten Pad-Metallschicht 135c auf der unteren Isolierschicht 133 platziert und von den lichtemittierenden Zellen und der ohmschen Reflexionsschicht 131 beabstandet.
  • Indessen können die erste und zweite Pad-Metallschicht 135a und 135b und die Verbindungsglieder 135ab eine Reflexionsschicht, wie beispielsweise eine Al-Schicht enthalten, die auf einer Bondingschicht, wie beispielsweise eine Ti-, Cr- oder Ni-Schicht, ausgebildet sein kann. Ferner kann eine Schutzschicht in eine einzelne Schicht oder Verbundschichtstruktur aus Ni, Cr oder Au auf der Reflexionsschicht ausgebildet sein. Die erste und zweite Pad-Metallschicht 135a und 135b und die Verbindungsglieder 135ab können eine mehrschichtige Struktur aus beispielsweise Cr/Al/Ni/Ti/Ni/Ti/Au/Ti aufweisen. Die dritte Pad-Metallschicht 135c kann die gleiche Schichtstruktur mit dem gleichen Material wie die erste und zweite Pad-Metallschicht 135a und 135b aufweisen, ist aber nicht darauf beschränkt und kann eine andere Schichtstruktur mit einem anderen Material aufweisen.
  • Die obere Isolierschicht 137 bedeckt die erste, zweite und dritte Pad-Metallschicht 135a, 135b und 135c und die Verbindungsglieder 135ab. Zudem kann die obere Isolierschicht 137 eine Kante der unteren Isolierschicht 133 entlang der Peripherie jeder lichtemittierenden Zelle C1 bis C7 bedecken. Die obere Isolierschicht 137 kann jedoch die Oberseite des Substrates 121 entlang der Kante des Substrates 121 freilegen. Ein kürzester Abstand von der Kante der oberen Isolierschicht 137 zu dem Verbindungsglied 135ab ist festgelegt, so lange wie möglich zu sein, um eine Beschädigung der Verbindungsglieder 135ab aufgrund des Eindringens von Feuchtigkeit zu verhindern, und kann ca. 15 µm oder mehr betragen. Wenn der kürzeste Abstand zwischen denselben kleiner als ca. 15 µm ist, werden die Verbindungsglieder 135ab aufgrund von Feuchtigkeit bei Betrieb der Lumineszenzdiode mit niedrigem Strom, beispielsweise 25 mA, wahrscheinlich beschädigt.
  • Die obere Isolierschicht 137 enthält eine erste Öffnung 137a, die die erste Pad-Metallschicht 135a freilegt, und eine zweite Öffnung 137b, die die zweite Pad-Metallschicht 135b freilegt, und eine dritte Öffnung 137c, die die dritte Pad-Metallschicht 135c freilegt. Die erste Öffnung 137a und die zweite Öffnung 137b sind in oberen Bereichen der letzten lichtemittierenden Zelle C7 bzw. der ersten lichtemittierenden Zelle C1 angeordnet. Zudem ist die dritte Öffnung 137c auf der dritten Pad-Metallschicht 135c angeordnet. 14 zeigt, dass zwei dritte Öffnungen 137c auf jeweiligen dritten Pad-Metallschichten 135c angeordnet sind, wobei jedoch eine dritte Öffnung 137c auf einer dritten Pad-Metallschicht 135c angeordnet sein kann und drei oder mehr dritte Öffnungen 137c auf einer dritten Pad-Metallschicht 135c angeordnet sein können. Die anderen Bereiche der lichtemittierenden Zellen C1 bis C7 mit Ausnahme der ersten, zweiten und dritten Öffnungen 137a, 137b und 137c können durch die obere Isolierschicht 137 bedeckt sein. Folglich können Oberseiten und Seitenflächen der Verbindungsglieder 135ab durch die obere Isolierschicht 137 bedeckt sein, um dadurch abgedichtet zu werden.
  • Bei einer beispielhaften Ausführungsform ist die zweite Öffnung 137b der oberen Isolierschicht 137 von der zweiten Öffnung 133b der unteren Isolierschicht 133 in Querrichtung getrennt angeordnet, um einander nicht zu überlappen, wie in 14 gezeigt. Mit dieser Struktur kann selbst dann, wenn Lote in die zweite Öffnung 137b der oberen Isolierschicht 137 gelangen, verhindert werden, dass die Lote in die zweite Öffnung 133b der unteren Isolierschicht 133 eindiffundieren, wobei dadurch eine Verunreinigung der ohmschen Reflexionsschicht 131 durch die Lote verhindert wird. Alternativ kann die zweite Öffnung 137b der oberen Isolierschicht 137 angeordnet sein, um mit der zweiten Öffnung 133b der unteren Isolierschicht 133 zu überlappen. Die dritte Öffnung 137c der oberen Isolierschicht 137 ist nicht nur von der ersten und zweiten Öffnung 137a und 137b der oberen Isolierschicht 137 seitlich beabstandet, sondern auch von den Öffnungen 133a und 133b der unteren Isolierschicht 133 seitlich beabstandet.
  • Die obere Isolierschicht 137 kann aus einer einzelnen Schicht aus SiO2 oder Si3N4 ausgebildet sein, wobei die vorliegende Offenbarung jedoch nicht auf die obere Isolierschicht 137 aus einer einzelnen Schicht beschränkt ist. Beispielsweise kann die obere Isolierschicht 137 eine mehrschichtige Struktur aufweisen, die eine Siliziumoxidschicht und eine Siliziumnitridschicht enthält, und einen verteilten Bragg-Reflektor enthalten, in dem Materialschichten mit unterschiedlichen Brechungsindizes, wie beispielsweise SiO2-Schichten, TiO2-Schichten, ZrO2-Schichten, MgF2-Schichten oder Nb2O5-Schichten, abwechselnd übereinander gestapelt sind.
  • Zudem können das erste und zweite Bump-Pad 139a und 139b über der Vielzahl von lichtemittierenden Zellen angeordnet sein, wie in 14 gezeigt. In Bezug auf 14 ist das erste Bump-Pad 139a über oberen Bereichen der zweiten, dritten, fünften, sechsten und siebten lichtemittierenden Zelle C2, C3, C5, C6 und C7 angeordnet und das zweite Bump-Pad 139b über oberen Bereichen der ersten, vierten, fünften und sechsten lichtemittierenden Zelle C1, C4, C5 und C6 angeordnet. Folglich ist es möglich, das erste und zweite Bump-Pad 139a und 139b relativ groß auszubilden, wobei dadurch ein Montageprozess der Lumineszenzdiode unterstützt wird.
  • Indessen kontaktiert das erste Bump-Pad 139a die erste Pad-Metallschicht 135a elektrisch, die durch die erste Öffnung 137a der oberen Isolierschicht 137 freiliegend ist, und das zweite Bump-Pad 139b kontaktiert die zweite Pad-Metallschicht 135b elektrisch, die durch die zweite Öffnung 137b freiliegend ist. Zudem sind das erste Bump-Pad 139a und das zweite Bump-Pad 139b mit den dritten Pad-Metallschichten 135c durch die dritten Öffnungen 137c der oberen Isolierschicht 137 verbunden. Wie in 14 gezeigt, bedeckt das erste Bump-Pad 139a alle ersten Öffnungen 137a der oberen Isolierschicht 137 und dichtet dieselben ab und das zweite Bump-Pad 139b bedeckt alle zweiten Öffnungen 137b der oberen Isolierschicht 137 und dichtet dieselben ab. Ferner bedecken das erste und zweite Bump-Pad 139a und 139b alle dritten Öffnungen 137c der oberen Isolierschicht 137 und dichten dieselben ab. Folglich sind die dritten Öffnungen 137c der oberen Isolierschicht 137 innerhalb eines unteren Bereiches des ersten Bump-Pads 139a oder eines unteren Bereiches des zweiten Bump-Pads 139b angeordnet.
  • Zudem kann das erste Bump-Pad 139a oder das zweite Bump-Pad 139b einen oberen Bereich der dritten Pad-Metallschicht 135c bedecken, damit die dritte Pad-Metallschicht 135c innerhalb des unteren Bereiches des ersten Bump-Pads 139a oder des zweiten Bump-Pads 139b angeordnet wird. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht darauf beschränkt und ein Abschnitt der dritten Pad-Metallschicht 135c kann außerhalb der unteren Bereiche des ersten Bump-Pads 139a und des zweiten Bump-Pads 139b angeordnet werden.
  • Das erste Bump-Pad 139a und das zweite Bump-Pad 139b sind Abschnitte der Lumineszenzdiode, die mit einem Submount oder einer Leiterplatte gebondet sind und aus einem Material gebildet sind, das zum Bonding geeignet ist. Beispielsweise können das erste und zweite Bump-Pad 139a und 139b eine Au-Schicht oder eine AuSn-Schicht enthalten.
  • Nach dieser Ausführungsform ist die dritte Pad-Metallschicht 135c (das Wärmeableitungspad), die nicht zur elektrischen Verbindung beiträgt, zwischen dem ersten und zweiten Bump-Pad 139a und 139b und den lichtemittierenden Zellen C1 bis C7 angeordnet und mit dem ersten Bump-Pad 139a oder dem zweiten Bump-Pad 139b verbunden und somit kann die Wärmeableitungsleistung der Lumineszenzdiode verbessert werden.
  • Zwar wurde oben die Lumineszenzdiode mit sieben lichtemittierenden Zellen C1 bis C7 beschrieben, aber die Anzahl der lichtemittierenden Zellen kann größer oder kleiner sein.
  • Die Struktur der Lumineszenzdiode wurde oben detailliert beschrieben und die Struktur der Lumineszenzdiode wird durch ein Verfahren zum Herstellen der Lumineszenzdiode, das unten beschrieben wird, offensichtlicher werden.
  • Die 17 bis 22 sind Draufsichten und Querschnittsansichten, die ein Verfahren zum Herstellen der Lumineszenzdiode nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulichen. In allen Zeichnungen ist a eine Draufsicht und b eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A jeder Draufsicht.
  • Zunächst in Bezug auf die 17A und 17B wird ein Halbleiterstapel 130, der eine Halbleiterschicht 123 eines ersten Leitfähigkeitstyps, eine aktive Schicht 125 und eine Halbleiterschicht 127 eines zweiten Leitfähigkeitstyps enthält, auf ein Substrat 121 aufgewachsen. Das Substrat 121 kann aus beliebigen Substraten ausgewählt werden, die zum Wachstum von Galliumnitrid-Halbleiterschichten auf denselben geeignet sind, und kann beispielsweise ein Saphirsubstrat, ein Siliziumkarbidsubstrat, ein Galliumnitridsubstrat (GaN-Substrat), ein Spinellsubstrat und dergleichen enthalten. Insbesondere kann das Substrat ein bemustertes Substrat, wie beispielsweise ein bemustertes Saphirsubstrat, sein.
  • Die Halbleiterschicht 123 des ersten Leitfähigkeitstyps kann beispielsweise eine n-leitende Galliumnitridschicht enthalten und die Halbleiterschicht 127 des zweiten Leitfähigkeitstyps kann eine p-leitende Galliumnitridschicht enthalten. Zudem kann die aktive Schicht 125 eine Einzelquantentopf-Struktur oder eine Mehrfachquantentopf-Struktur aufweisen und eine Topfschicht und eine Sperrschicht enthalten. Die Zusammensetzung der Topfschicht kann in Abhängigkeit von der Wellenlänge des zu emittierenden Lichtes bestimmt werden und beispielsweise AlGaN, GaN oder InGaN enthalten.
  • Dann wird eine Vielzahl von lichtemittierenden Zellen C1 bis C7 durch Bemustern des Halbleiterstapels 130 gebildet. Beispielsweise können ein Prozess zur Bildung einer Mesa, um eine Oberseite der Halbleiterschicht 123 des ersten Leitfähigkeitstyps freizulegen, und ein Zellentrennungsprozess zum Bilden des Zellenisolationsbereiches ISO durch Fotolithografie und Ätzen durchgeführt werden.
  • Die lichtemittierenden Zellen C1 bis C7 werden durch den Zellenisolationsbereich ISO voneinander getrennt und weisen jeweils Durchkontaktierungen 130a auf. Wie in 17B gezeigt, können Seitenwände des Zellenisolationsbereiches ISO und Seitenwände der Durchkontaktierungen 130a schräg ausgebildet werden.
  • Indessen wird eine Oberseite der Halbleiterschicht 123 des ersten Leitfähigkeitstyps jeder lichtemittierenden Zelle durch den Mesaätzprozess freigelegt. Die Durchkontaktierungen 130a können in dem Mesaätzprozess zusammen ausgebildet werden. Die Oberseite der Halbleiterschicht 123 des ersten Leitfähigkeitstyps kann jedoch in einer Ringform entlang Peripherien der Halbleiterschicht 127 des zweiten Leitfähigkeitstyps und der aktiven Schicht 23 freiliegend sein, aber die vorliegende Offenbarung ist nicht darauf beschränkt. Wie in den 17A und 17B gezeigt, kann die Oberseite der Halbleiterschicht 123 des ersten Leitfähigkeitstyps nahe Kanten der lichtemittierenden Zellen C1 bis C7 freiliegend sein, die nahe einer Kante des Substrates 121 angeordnet sind. Die Halbleiterschicht 127 des zweiten Leitfähigkeitstyps, die aktive Schicht 23 und die Halbleiterschicht 123 des ersten Leitfähigkeitstyps können jedoch kontinuierliche schräge Oberflächen nahe anderen Kanten der Halbleiterschicht 123 des ersten Leitfähigkeitstyps bilden und somit kann die Oberseite der Halbleiterschicht 123 des ersten Leitfähigkeitstyps nicht freiliegend sein. Bei einer bestimmten Ausführungsform kann es eine isolierte lichtemittierende Zelle geben, die durch die lichtemittierenden Zellen umgeben ist, wobei Kanten der isolierten lichtemittierenden Zelle von der Kante des Substrates 121 beabstandet sind. In diesem Fall kann die Halbleiterschicht 123 des ersten Leitfähigkeitstyps der isolierten lichtemittierenden Zelle die kontinuierlich schräge Oberfläche zusammen mit der Halbleiterschicht 127 des zweiten Leitfähigkeitstyps und der aktiven Schicht 125 bilden und niemals die freiliegende Oberfläche nahe der Kante derselben aufweisen. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht darauf beschränkt und die Oberseite der Halbleiterschicht 123 des ersten Leitfähigkeitstyps kann an den Kanten jeder lichtemittierenden Zelle freiliegend sein.
  • Da die Vielzahl von lichtemittierenden Zellen C1 bis C7 auf dem Substrat 121 gebildet ist, um durch den Zellenisolationsbereich ISO voneinander getrennt zu sein, weist das Substrat eine Morphologie mit unterschiedlichen Höhenprofilen auf demselben auf. Bei dieser Morphologie weist eine Oberseite der Halbleiterschicht 127 des zweiten Leitfähigkeitstyps die höchste Höhe auf und das Substrat 121, das durch den Zellenisolationsbereich ISO freiliegend ist, die geringste Höhe auf.
  • In Bezug auf die 18A und 18B sind ohmsche Reflexionsschichten 131 auf den lichtemittierenden Zellen C1 bis C7 ausgebildet. Die ohmsche Reflexionsschicht 131 kann durch beispielsweise eine Lift-off-Technik ausgebildet werden. Die ohmsche Reflexionsschicht 131 kann aus einer einzelnen Schicht oder mehreren Schichten bestehen und beispielsweise eine ohmsche Schicht und eine Reflexionsschicht enthalten. Diese Schichten können beispielsweise durch Elektronenstrahlverdampfung ausgebildet werden. Vor der Bildung der ohmschen Reflexionsschicht 131 kann eine vorläufige Isolierschicht (nicht gezeigt) mit Öffnungen in Bereichen ausgebildet werden, in denen die ohmsche Reflexionsschicht 131 ausgebildet werden wird.
  • Zwar werden bei dieser beispielhaften Ausführungsform die ohmschen Reflexionsschichten 131 nach Bildung der lichtemittierenden Zellen C1 bis C7 ausgebildet, aber dieselbe ist nicht darauf beschränkt. Beispielsweise können die ohmschen Reflexionsschichten 131 zuerst ausgebildet werden und dann die lichtemittierenden Zellen C1 bis C7 ausgebildet werden. Nachdem eine Metallschicht für die ohmsche Reflexionsschicht 131 auf den Halbleiterstapel 130 aufgedampft ist, können ferner die ohmschen Reflexionsschichten 131 und die lichtemittierenden Zellen C1 bis C7 zur gleichen Zeit durch gleichzeitiges Bemustern der Metallschicht und des Halbleiterstapels 130 ausgebildet werden.
  • In Bezug auf die 19a und 19B ist die untere Isolierschicht 133 ausgebildet, um die ohmschen Reflexionsschichten 131 und die lichtemittierenden Zellen C1 bis C7 zu bedecken. Die untere Isolierschicht 133 kann aus einer Oxidschicht, wie beispielsweise SiO2, einer Nitridschicht, wie beispielsweise SiNx, oder einer Isolierschicht, wie beispielsweise MgF2, durch chemische Gasphasenabscheidung (CVD) oder dergleichen ausgebildet werden. Die untere Isolierschicht 133 kann aus einer einzelnen Schicht oder mehreren Schichten bestehen. Ferner kann die untere Isolierschicht 133 einen verteilten Bragg-Reflektor enthalten, in dem hochbrechende Materialschichten und niedrigbrechende Materialschichten abwechselnd übereinander gestapelt sind. Beispielsweise kann eine reflektierende Isolierschicht mit einem hohen Reflexionsvermögen durch Laminieren von SiO2/TiO2-Schichten, SiO2/Nb2O5-Schichten, SiO2/ZrO2-Schichten oder MgF2/TiO2-Schichen ausgebildet werden. Die vorläufige Isolierschicht (nicht gezeigt), die oben beschrieben wurde, kann mit der unteren Isolierschicht 133 integriert werden. Somit kann die untere Isolierschicht 133 eine ungleichmäßige Dicke aufgrund der vorläufigen Isolierschicht aufweisen, die um die ohmsche Reflexionsschicht 131 herum ausgebildet ist. Das heißt, ein Abschnitt der unteren Isolierschicht 133 auf der ohmsche Reflexionsschicht 131 kann eine geringere Dicke als ein Abschnitt der unteren Isolierschicht 133 um die ohmsche Reflexionsschicht 131 herum aufweisen.
  • Die untere Isolierschicht 133 kann durch Fotolithografie und Ätzprozesse bemustert werden. Folglich weist die untere Isolierschicht 133 erste Öffnungen 133a, die die Halbleiterschicht 123 des ersten Leitfähigkeitstyps in den Durchkontaktierungen 130a freilegen, und zweite Öffnungen 133b auf, die die ohmsche Reflexionsschicht 131 auf jeder lichtemittierenden Zelle freilegen. Ferner kann die untere Isolierschicht 133 die Oberseite des Substrates 121 nahe der Kante des Substrates 121 freilegen.
  • In Bezug auf die 20A und 20B sind eine erste Pad-Metallschicht 135a, eine zweite Pad-Metallschicht 135b, eine dritte Pad-Metallschicht 135c und Verbindungsglieder 135ab auf der unteren Isolierschicht 133 gebildet.
  • Die Verbindungsglieder 135ab verbinden die erste lichtemittierende Zelle C1 und die siebte lichtemittierende Zelle C7 elektrisch miteinander, um ein Reihenarray der lichtemittierenden Zellen C1 bis C7 zu bilden. Die erste lichtemittierende Zelle C1 ist an dem ersten Anschluss des Reihenarrays platziert und die siebte lichtemittierende Zelle C7 ist an dem letzten Anschluss des Reihenarrays platziert.
  • Insbesondere verbindet jedes Verbindungsglied 135ab die Halbleiterschicht 123 des ersten Leitfähigkeitstyps von einer lichtemittierenden Zelle elektrisch mit der Halbleiterschicht 127 des zweiten Leitfähigkeitstyps einer anderen lichtemittierenden Zelle, die zu der einen lichtemittierenden Zelle benachbart ist. Die Verbindungsglieder 135ab können mit der Halbleiterschicht 123 des ersten Leitfähigkeitstyps, die in den Durchkontaktierungen 130a durch die ersten Öffnungen 133a der unteren Isolierschicht 133 freiliegend ist, elektrisch verbunden sein und mit der ohmschen Reflexionsschicht 131, die durch die zweiten Öffnungen 133b der unteren Isolierschicht 133 freiliegend ist, elektrisch verbunden sein. Ferner können die Verbindungsglieder 135ab die Halbleiterschicht 123 des ersten Leitfähigkeitstyps und die ohmsche Reflexionsschicht 131 direkt verbinden.
  • Die Verbindungsglieder 135ab gehen durch den Zellenisolationsbereich ISO, um benachbarte lichtemittierende Zellen miteinander zu verbinden. Wie in 20A gezeigt, kann jedes Verbindungsglied 135ab durch einen oberen Bereich von nur einer Kante der Kanten der Halbleiterschicht 123 des ersten Leitfähigkeitstyps von einer lichtemittierenden Zelle gehen, um einen Einfluss der Morphologie auf das Substrat 121 zu verringern. Das heißt, bei der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform weist die Halbleiterschicht 123 des ersten Leitfähigkeitstyps von jeder lichtemittierenden Zelle vier Kanten auf und die Verbindungsglieder 135ab gehen durch nur eine dieser Kanten der Halbleiterschicht 123 des ersten Leitfähigkeitstyps. Diese Struktur kann verhindern, dass die Verbindungsglieder 135ab bei der elektrischen Verbindung unnötig durch den Zellenisolationsbereich ISO gehen, wobei dadurch eine Beschädigung der Verbindungsglieder 135ab aufgrund eines Einflusses der Morphologie verhindert wird. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht darauf beschränkt, sondern die Form des Verbindungsglieds 135ab kann verschieden modifiziert werden.
  • Indessen ist die erste Pad-Metallschicht 135a auf der letzten lichtemittierenden Zelle C7 angeordnet, die an dem letzten Anschluss des Reihenarrays der lichtemittierenden Zellen platziert ist, und die zweite Pad-Metallschicht 135b auf der ersten lichtemittierenden Zelle C1 angeordnet, die an dem ersten Anschluss desselben platziert ist. Die erste Pad-Metallschicht 135a kann innerhalb eines oberen Bereiches der Halbleiterschicht 127 des zweiten Leitfähigkeitstyps der letzten lichtemittierenden Zelle C7 angeordnet sein und die zweite Pad-Metallschicht 135b kann innerhalb eines oberen Bereiches der ersten lichtemittierenden Zelle C1 angeordnet sein.
  • Die erste Pad-Metallschicht 135a ist mit der Halbleiterschicht 123 des ersten Leitfähigkeitstyps durch die erste Öffnung 133a der unteren Isolierschicht 133 auf der letzten lichtemittierenden Zelle C7 elektrisch verbunden. Die erste Pad-Metallschicht 135a kann die Halbleiterschicht 123 des ersten Leitfähigkeitstyps direkt kontaktieren. Folglich kann die erste Pad-Metallschicht 135a eine ohmsche Schicht enthalten, die einen ohmschen Kontakt mit der Halbleiterschicht 123 des ersten Leitfähigkeitstyps bildet.
  • Indessen ist die zweite Pad-Metallschicht 135b mit der ohmschen Reflexionsschicht 131 durch die zweite Öffnung 133b der unteren Isolierschicht 133 auf der ersten lichtemittierenden Zelle C1 elektrisch verbunden. Die zweite Pad-Metallschicht 135b kann die ohmsche Reflexionsschicht 131 direkt kontaktieren. Wie in 20A gezeigt, kann die zweite Pad-Metallschicht 135b ferner durch das Verbindungsglied 135ab umgeben sein. Folglich kann ein Grenzbereich zwischen der zweiten Pad-Metallschicht 135b und dem Verbindungsglied 135ab gebildet werden und die untere Isolierschicht 133 zu dem Grenzbereich freiliegend sein.
  • Die dritten Pad-Metallschichten 135c sind auf den lichtemittierenden Zellen C2 bis C6 angeordnet. Bei dieser Ausführungsform sind die dritten Pad-Metallschichten 135c auf den lichtemittierenden Zellen C2 bis C6 angeordnet, auf denen die erste und zweite Pad-Metallschicht 135a und 135b nicht angeordnet sind. Bei einer anderen Ausführungsform kann die dritte Pad-Metallschicht 135c jedoch auch auf den lichtemittierenden Zellen C7 und C1 angeordnet sein, auf denen die erste und zweite Pad-Metallschicht 135a und 135b angeordnet sind. Zudem können die dritten Pad-Metallschichten 135c innerhalb des oberen Bereiches der ohmschen Reflexionsschichten 131 angeordnet sein, wie in 20A gezeigt. Die dritten Pad-Metallschichten 135c sind jedoch von der ohmschen Reflexionsschicht 131 durch die untere Isolierschicht 133 beabstandet.
  • Die erste Pad-Metallschicht 135a, die zweite Pad-Metallschicht 135b, die dritte Pad-Metallschicht 135c und die Verbindungsglieder 135ab können aus dem gleichen Material zur gleichen Zeit durch den gleichen Prozess gebildet werden. Beispielsweise können die erste Pad-Metallschicht 135a, die zweite Pad-Metallschicht 135b, die dritte Pad-Metallschicht 135c und die Verbindungsglieder 135ab Ti, Cr oder Ni als Bondingschicht und ferner Al als metallische Reflexionsschicht enthalten. Des Weiteren können die erste Pad-Metallschicht 135a, die zweite Pad-Metallschicht 135b, die dritte Pad-Metallschicht 135c und die Verbindungsglieder 135ab ferner eine Antidiffusionsschicht zum Verhindern einer Diffusion eines metallischen Elementes, wie beispielsweise Sn, und eine Antioxidationsschicht zum Verhindern einer Oxidation der Antidiffusionsschicht enthalten. Die Antidiffusionsschicht kann beispielsweise Cr, Ti, Ni, Mo, TiW oder W enthalten und die Antioxidationsschicht kann Au enthalten.
  • Bei der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform können die erste Pad-Metallschicht 135a, die zweite Pad-Metallschicht 135b, die dritte Pad-Metallschicht 135c und die Verbindungsglieder 135ab zur gleichen Zeit durch den gleichen Prozess gebildet werden, wobei dadurch der Herstellungsprozess vereinfacht wird. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht darauf beschränkt und die dritte Pad-Metallschicht 135c kann auf der unteren Isolierschicht 133 durch einen separaten Prozess gebildet werden. In diesem Fall kann die dritte Pad-Metallschicht 135c keine reflektierende Metallschicht enthalten.
  • In Bezug auf die 21A und 21B ist eine obere Isolierschicht 137 gebildet, um die erste Pad-Metallschicht 135a, die zweite Pad-Metallschicht 135b, die dritte Pad-Metallschicht 135c und die Verbindungsglieder 135ab zu bedecken. Die obere Isolierschicht 137 enthält Öffnungen 137a, die die erste Pad-Metallschicht 135a freilegen, Öffnungen 137b, die die zweite Pad-Metallschicht 135b freilegen, und Öffnungen 137c, die die dritte Pad-Metallschicht 135c freilegen. Die Öffnungen 137a, 137b und 137c können innerhalb oberer Bereiche der ersten Pad-Metallschicht 135a, der zweiten Pad-Metallschicht 135b bzw. der dritten Pad-Metallschicht angeordnet sein.
  • Bei der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform sind in den Zeichnungen zwar eine Vielzahl von Öffnungen 137a veranschaulicht, aber es sollte klar sein, dass eine Öffnung 137a verwendet werden kann. Zudem ist zwar eine einzelne Öffnung 137b in den Zeichnungen veranschaulicht, aber eine Vielzahl von Öffnungen 137b kann gebildet werden. Ferner ist zwar jede dritte Pad-Metallschicht 135c veranschaulicht, durch zwei Öffnungen 137c freiliegend zu sein, aber dieselbe ist nicht darauf beschränkt, sondern jede dritte Pad-Metallschicht 135c kann durch eine Öffnung 137c oder drei oder mehr Öffnungen 137c freiliegend sein. Zudem kann sich die Anzahl der Öffnungen 137c, die jede dritte Pad-Metallschicht 135c freilegen, voneinander unterscheiden. Wenn die dritte Pad-Metallschicht 135c beispielsweise relativ groß ist, kann eine große Anzahl an Öffnungen 137c auf derselben angeordnet sein.
  • Indessen kann die Öffnung 137b der oberen Isolierschicht 137 angeordnet sein, um von der zweiten Öffnung 133b der unteren Isolierschicht 133 in Querrichtung beabstandet zu sein. Mit der Struktur, bei der die Öffnung 137b der oberen Isolierschicht 137 von der zweiten Öffnung 133b der unteren Isolierschicht 133 beabstandet ist, um einander nicht zu überlappen, kann verhindert werden, dass die ohmsche Reflexionsschicht 131 durch Lote verunreinigt wird. Alternativ kann die zweite Öffnung 133b der unteren Isolierschicht 133 mit der Öffnung 137b der oberen Isolierschicht 137 überlappen.
  • Die obere Isolierschicht 137 kann auch die Kante der unteren Isolierschicht 133 entlang der Kante des Substrates 121 bedecken und einen Bereich derselben nahe der Kante des Substrates 121 freilegen. Die Kante der oberen Isolierschicht 137 kann von den Verbindungsgliedern 135ab durch einen Abstand von zumindest 19 µm beabstandet sein.
  • Die obere Isolierschicht 137 kann aus einer Siliziumoxidschicht oder einer Siliziumnitridschicht gebildet werden und einen verteilten Bragg-Reflektor enthalten.
  • In Bezug auf die 22A und 22B sind ein erstes Bump-Pad 139a und ein zweites Bump-Pad 139b auf der oberen Isolierschicht 137 ausgebildet.
  • Das erste Bump-Pad 139a ist mit der ersten Pad-Metallschicht 135a durch die Öffnung 137a der oberen Isolierschicht 137 elektrisch verbunden und das zweite Bump-Pad 139b ist mit der zweiten Pad-Metallschicht 135b durch die Öffnung 137b der oberen Isolierschicht 137 elektrisch verbunden. Ferner sind das erste Bump-Pad 139a und das zweite Bump-Pad 139b jeweils mit den dritten Pad-Metallschichten 135c durch die Öffnungen 137c der oberen Isolierschicht 137 verbunden.
  • Wie in 22A gezeigt, sind das erste und zweite Bump-Pad 39a und 39b über der Vielzahl von lichtemittierenden Zellen gebildet. Die obere Isolierschicht 137 verhindert einen elektrischen Kurzschluss zwischen den lichtemittierenden Zellen und dem ersten und zweiten Bump-Pad 39a und 39b. Da die dritte Pad-Metallschicht 135c von der ohmschen Reflexionsschicht 131 durch die untere Isolierschicht 133 elektrisch isoliert ist, tritt kein elektrischer Kurzschluss auf, selbst wenn das erste und zweite Bump-Pad 139a und 139b mit der dritten Pad-Metallschicht 135c elektrisch verbunden sind.
  • Nachdem das erste und zweite Bump-Pad 139a und 139b gebildet sind, kann eine Dicke des Substrates 121 durch teilweises Entfernen einer Unterseite des Substrates 121 durch Schleifen und/oder Läppen verringert werden. Danach wird das Substrat 121 in einzelne Chipeinheiten unterteilt, wobei dadurch voneinander getrennte Lumineszenzdioden bereitgestellt werden. In diesem Fall kann das Substrat 121 durch Laserritzen unterteilt werden.
  • Nach der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform kann zusätzlich zu einem Wärmeweg, auf dem Wärme durch das erste und zweite Bump-Pad 139a und 139b über die erste Pad-Metallschicht 135a und die zweite Pad-Metallschicht 135b abgeleitet wird, ein Wärmeweg, auf dem Wärme durch das erste und zweite Bump-Pad 139a und 139b über die dritten Pad-Metallschichten 135c abgeleitet wird, hinzugefügt werden. Insbesondere kann durch Anordnen der dritten Pad-Metallschichten 135c in den lichtemittierenden Zellen C2 bis C6, mit denen die erste Pad-Metallschicht 135a und die zweite Pad-Metallschicht 135b nicht verbunden sind, die Wärmeableitungsleistung dieser lichtemittierenden Zellen C2 bis C6 verbessert werden.
  • Die 23 bis 26 sind schematische Draufsichten einer Lumineszenzdiode nach anderen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. Nachstehend wird die Lumineszenzdiode der vorliegenden Ausführungsform in Bezug auf die Unterschiede zu der Ausführungsform der 14 detailliert beschrieben werden, um eine Redundanz zu vermeiden, und die gleichen Inhalte werden kurz beschrieben werden oder eine Beschreibung derselben wird weggelassen werden.
  • In Bezug auf 23 enthält die Lumineszenzdiode nach der vorliegenden Ausführungsform drei lichtemittierende Zellen C1, C2 und C3, die auf dem Substrat 121 angeordnet sind, und die lichtemittierenden Zellen sind durch die Verbindungsglieder 135ab in Reihe geschaltet. Die lichtemittierenden Zellen C1, C2 und C3 sind durch den Zellenisolationsbereich ISO voneinander getrennt. Zwar ist bei der vorherigen Ausführungsform die Oberseite des Substrates 121 zu der Peripherie der lichtemittierenden Zellen entlang der Kante des Substrates 121 freiliegend, aber bei der vorliegenden Ausführungsform sind Kanten des Substrates 121 mit der Halbleiterschicht 123 des ersten Leitfähigkeitstyps bedeckt. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht darauf beschränkt und die Oberseite des Substrates 121 kann entlang der Kante desselben freiliegend sein.
  • Indessen bedeckt die untere Isolierschicht 133 den größten Teil der lichtemittierenden Zellen C1 bis C3 und bedeckt den Zellenisolationsbereich ISO. Die untere Isolierschicht 133 weist jedoch die Öffnungen 133a in den Durchkontaktierungen 130a jeder lichtemittierenden Zelle C1 bis C3 auf und zudem weist die untere Isolierschicht 133 die Öffnung 133b auf, die die ohmsche Reflexionsschicht 131 auf der ersten lichtemittierenden Zelle C1 freilegt. Bei dieser Ausführungsform kann zudem die Halbleiterschicht 123 des ersten Leitfähigkeitstyps nahe der Kante des Substrates 121 zu der Außenseite der unteren Isolierschicht 123 freiliegend sein.
  • Die erste Pad-Metallschicht 135a ist auf der dritten lichtemittierenden Zelle C3 angeordnet und mit der Halbleiterschicht 123 des ersten Leitfähigkeitstyps der dritten lichtemittierenden Zelle C3 durch die erste Öffnung 133a der unteren Isolierschicht 133 elektrisch verbunden.
  • Die zweite Pad-Metallschicht 135b ist auf der ersten lichtemittierenden Zelle C1 angeordnet und mit der ohmschen Reflexionsschicht 131 durch die Öffnung 133b der unteren Isolierschicht 133 elektrisch verbunden.
  • Indessen sind die dritten Pad-Metallschichten 135c über jeder lichtemittierenden Zelle C1 bis C3 angeordnet. Bei der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform ist eine dritte Pad-Metallschicht 135c um das Verbindungsglied 135ab herum über der ersten lichtemittierenden Zelle C1 angeordnet, zwei dritte Pad-Metallschichten 135c sind nahe beider Seitenkanten der zweiten lichtemittierenden Zelle C2 über der zweiten lichtemittierenden Zelle C2 angeordnet und eine dritte Pad-Metallschicht 135c ist über der dritten lichtemittierenden Zelle C3 angeordnet. Die dritte Pad-Metallschicht 135c über der ersten lichtemittierenden Zelle C1 kann auf der gegenüberliegenden Seite der zweiten Pad-Metallschicht 135b angeordnet sein.
  • Die obere Isolierschicht 137 bedeckt die erste bis dritte Pad-Metallschicht 135a, 135b und 135c und die Verbindungsglieder 135ab und bedeckt die Kante der unteren Isolierschicht 133. Die untere Isolierschicht 137 enthält erste Öffnungen 137a, die die erste Pad-Metallschicht 135a freilegen, eine zweite Öffnung 137b, die die zweite Pad-Metallschicht 135b freilegt, und dritte Öffnungen 137c, die die dritten Pad-Metallschichten 135c freilegen.
  • Das erste Bump-Pad 139a und das zweite Bump-Pad 139b sind jeweils über allen drei lichtemittierenden Zellen C1, C2 und C3 angeordnet. Das erste Bump-Pad 139a ist mit der ersten Pad-Metallschicht 135a durch die ersten Öffnungen 137a der oberen Isolierschicht 137 verbunden und mit den dritten Pad-Metallschichten 135c durch die dritten Öffnungen 137c verbunden. Zudem ist das zweite Bump-Pad 139b mit der zweiten Pad-Metallschicht 135b durch die zweite Öffnung 137b der oberen Isolierschicht 137 verbunden und mit den dritten Pad-Metallschichten 135c durch die dritten Öffnungen 137c verbunden.
  • 24 ist eine schematisch Draufsicht einer Lumineszenzdiode nach einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
  • In Bezug auf 24 ähnelt die Lumineszenzdiode nach dieser beispielhaften Ausführungsform im Allgemeinen der Lumineszenzdiode, die in Bezug auf 23 beschrieben wurde, mit der Ausnahme einer Form der dritten Pad-Metallschicht 135c auf der zweiten lichtemittierenden Zelle C2. Das heißt, die dritte Pad-Metallschicht 135c ist nicht auf den Bereich der zweiten lichtemittierenden Zelle C2 beschränkt, sondern erstreckt sich zu den oberen Bereichen benachbarter lichtemittierender Zellen über den Zellenisolationsbereich ISOs, d.h. oberen Bereichen der ersten lichtemittierenden Zelle und der dritten lichtemittierenden Zelle C3. Bei dieser Ausführungsform sind die dritte Pad-Metallschicht 135c auf der ersten lichtemittierenden Zelle C1 und die dritte Pad-Metallschicht 135c auf der zweiten lichtemittierenden Zelle C2 voneinander beabstandet und die dritte Pad-Metallschicht 135c auf der dritten lichtemittierenden Zelle C3 und die dritte Pad-Metallschicht 135c auf der zweiten lichtemittierenden Zelle C2 voneinander beabstandet. Dieselben können jedoch miteinander verbunden sein.
  • Zumindest einige Abschnitte der dritten Pad-Metallschichten 135c können außerhalb des oberen Bereiches der ohmschen Reflexionsschicht 131 angeordnet sein und ferner innerhalb des Zellenisolationsbereiches ISO auf beiden Seiten des Verbindungsglieds 135ab angeordnet sein. Folglich kann Licht, das sich zu dem Zellenisolationsbereich ISO bewegt, reflektiert werden, wobei dadurch die Lichtextraktionseffizienz verbessert wird.
  • 25 ist eine schematische Draufsicht einer Lumineszenzdiode nach einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
  • In Bezug auf 25 ähnelt die Lumineszenzdiode nach dieser beispielhaften Ausführungsform im Allgemeinen der Lumineszenzdiode, die in Bezug auf 23 beschrieben wurde, mit der Ausnahme einer Form der dritten Pad-Metallschichten 135c. Das heißt, jede dritte Pad-Metallschicht 135c ist nicht auf den oberen Bereich von einer lichtemittierenden Zelle beschränkt, sondern ist über den benachbarten lichtemittierenden Zellen angeordnet. Die dritten Pad-Metallschichten 135c sind auf beiden Seiten des Verbindungsglieds 135ab in dem Zellenisolationsbereich ISO angeordnet, um eine große Fläche des Zellenisolationsbereiches ISO zu bedecken, und es ist möglich, Licht zu reflektieren, das sich zu dem Zellenisolationsbereich ISO bewegt, wobei dadurch die Lichtextraktionseffizienz verbessert wird.
  • 26 ist eine schematische Draufsicht einer Lumineszenzdiode nach einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
  • In Bezug auf 26 ähnelt die Lumineszenzdiode nach dieser beispielhaften Ausführungsform im Allgemeinen der Lumineszenzdiode, die in Bezug auf 24 beschrieben wurde, mit der Ausnahme, dass die erste Pad-Metallschicht 135a und die Verbindungsglieder 135ab mit der Halbleiterschicht 123 des ersten Leitfähigkeitstyps, die zur Außenseite der Mesa M freiliegend ist, elektrisch verbunden sind, anstelle mit der Halbleiterschicht 123 des ersten Leitfähigkeitstyps durch die Durchkontaktierungen 130a der lichtemittierenden Zellen C1, C2 und C3 elektrisch verbunden zu sein.
  • Die erste Pad-Metallschicht 135a ist mit der Halbleiterschicht 123 des ersten Leitfähigkeitstyps verbunden, die um die Halbleiterschicht 127 des zweiten Leitfähigkeitstyps der dritten lichtemittierenden Zelle C3 herum freiliegend ist, und die Verbindungsglieder 135ab sind mit der Halbleiterschicht 123 des ersten Leitfähigkeitstyps verbunden, die um die Halbleiterschichten 127 des zweiten Leitfähigkeitstyps der ersten und zweiten lichtemittierenden Zelle C1 und C2 herum freiliegend ist.
  • Indessen ist die dritte Pad-Metallschicht 135c auf jeder lichtemittierenden Zelle C1, C2 und C3 angeordnet und zumindest eine dritte Pad-Metallschicht 135c kann über zwei lichtemittierenden Zellen über den Zellenisolationsbereich ISO angeordnet sein. Bei dieser Ausführungsform sind die benachbarten Pad-Metallschichten 135c veranschaulicht, voneinander beabstandet zu sein, aber dieselben können miteinander verbunden sein.
  • Nach der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform kann eine Fläche der dritten Pad-Metallschicht 135c vergrößert werden, um eine Wärmeableitungseffizienz zu verbessern.
  • 27 ist eine schematische Draufsicht einer Lumineszenzdiode nach einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
  • In Bezug auf 27 ähnelt die Lumineszenzdiode nach dieser beispielhaften Ausführungsform im Allgemeinen der Lumineszenzdiode, die in Bezug auf 14 oder 23 beschrieben wurde, mit der Ausnahme, dass die Lumineszenzdiode acht lichtemittierende Zellen C1 bis C8 enthält und die lichtemittierenden Zellen C1 bis C8 in einer Matrix von 4x2 angeordnet sind. Das heißt, vier lichtemittierende Zellen C1 bis C4 sind in einer unteren Reihe angeordnet und vier lichtemittierende Zellen C5 bis C8 sind wieder in einer oberen Reihe angeordnet. Diese lichtemittierenden Zellen C1 bis C8 sind durch die Verbindungsglieder 135ab miteinander in Reihe geschaltet.
  • Das erste Bump-Pad 139a ist über den lichtemittierenden Zellen C5 bis C8 in der oberen Reihe angeordnet und das zweite Bump-Pad 139b ist über den lichtemittierenden Zellen C1 bis C4 in der unteren Reihe angeordnet. Das erste Bump-Pad 139a ist mit der ersten Pad-Metallschicht 135a durch die erste Öffnung 137a der oberen Isolierschicht 137 in dem oberen Bereich der achten lichtemittierenden Zelle C8 an dem letzten Anschluss des Reihenarrays der lichtemittierenden Zellen verbunden. Das zweite Bump-Pad 139b ist mit der zweiten Pad-Metallschicht 135b durch die zweite Öffnung 137b der oberen Isolierschicht 137 in dem oberen Bereich der ersten lichtemittierenden Zelle C1, die an dem ersten Anschluss des Reihenarrays der lichtemittierenden Zellen platziert ist, verbunden.
  • Ferner ist die dritte Pad-Metallschicht 135c über jeder lichtemittierenden Zelle der zweiten bis siebten lichtemittierenden Zellen C2 bis C7 angeordnet und das erste und zweite Bump-Pad 139a und 139b sind mit den dritten Pad-Metallschichten 135c durch die dritten Öffnungen 137c der oberen Isolierschicht 137 verbunden.
  • Folglich kann die in der ersten lichtemittierenden Zelle C1 erzeugte Wärme zu dem zweiten Bump-Pad 139b durch die zweite Pad-Metallschicht 135b übertragen werden und die in der achten lichtemittierenden Zelle C8 erzeugte Wärme zu dem ersten Bump-Pad 139a durch die erste Pad-Metallschicht 135a übertragen und abgeleitet werden. Zudem kann die in der zweiten bis siebten lichtemittierenden Zelle C2 bis C7 erzeugte Wärme zu dem ersten oder zweiten Bump-Pad 139a oder 139b durch die Verbindungsglieder 135ab über die obere Isolierschicht 137 übertragen und abgeleitet werden und die Wärme auch zu dem ersten oder zweiten Bump-Pad 139a oder 139b durch die dritte Pad-Metallschicht 135c über die ohmsche Reflexionsschicht 131 und die untere Isolierschicht 133 übertragen und abgeleitet werden.
  • Infolgedessen wird die Wärmeableitungsleistung der Lumineszenzdiode durch Anordnen der dritten Pad-Metallschichten 135c verbessert.
  • 28 ist eine schematische Draufsicht einer Lumineszenzdiode nach einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
  • In Bezug auf 28 ähnelt die Lumineszenzdiode nach dieser beispielhaften Ausführungsform im Allgemeinen der Lumineszenzdiode, die in Bezug auf 27 beschrieben wurde, mit der Ausnahme von Anordnungen und Formen der ersten Pad-Metallschicht 135a, der Verbindungsglieder 135ab und der dritten Pad-Metallschicht 135c.
  • Das heißt, dritte Pad-Metallschichten 135c sind ferner zwischen den ersten bis vierten lichtemittierenden Zellen C1 bis C4 und den fünften bis achten lichtemittierenden Zellen C5 bis C8 angeordnet, die Formen der ersten Pad-Metallschicht 135a und der Verbindungsglieder 135ab werden verändert, da die dritten Pad-Metallschichten 135c hinzugefügt werden. Die Form der zweiten Pad-Metallschicht 135b kann auch verändert werden.
  • Da die dritten Pad-Metallschichten 135c hinzugefügt werden, können zumindest zwei Wärmeableitungsdurchgänge auf jeder lichtemittierenden Zelle ausgebildet werden. Ein Abschnitt der dritten Pad-Metallschichten 135c ist zudem innerhalb des oberen Bereiches der lichtemittierenden Zelle angeordnet und der restliche Abschnitt der dritten Pad-Metallschichten 135c ist über einer Vielzahl von lichtemittierenden Zellen über den Zellenisolationsbereich ISO angeordnet.
  • Zudem sind einige der dritten Pad-Metallschichten 135c nicht auf den unteren Bereich des ersten Bump-Pads 139a oder des zweiten Bump-Pads 139b beschränkt, sondern können sich zu der Außenseite der unteren Bereiche des ersten und zweiten Bump-Pads 139a und 139b erstrecken.
  • Folglich ist es möglich, die Wärmeableitungseffizienz zu verbessern und Licht zu reflektieren, das sich zu dem Zellenisolationsbereich ISO bewegt, wobei dadurch die Lichtextraktionseffizienz verbessert wird.
  • 29 ist eine auseinandergezogene Perspektivansicht einer Beleuchtungsvorrichtung, auf die eine Lumineszenzdiode nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung angewandt wird.
  • In Bezug auf 29 enthält die Beleuchtungsvorrichtung nach der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform eine Diffusionsabdeckung 1010, ein Lumineszenzdiodenmodul 1020 und einen Körper 1030. Der Körper 1030 kann das Lumineszenzdiodenmodul 1020 aufnehmen und die Diffusionsabdeckung 1010 kann auf dem Körper 1030 angeordnet werden, um eine Oberseite des Lumineszenzdiodenmoduls 1020 zu bedecken.
  • Der Körper 1030 kann eine beliebige Form aufweisen, die zum Zuführen von elektrischer Leistung zu dem Lumineszenzdiodenmodul 1020 während des Aufnehmens und Lagerns des Lumineszenzdiodenmoduls 1020 fähig ist. Beispielsweise kann der Körper 1030, wie in der Zeichnung gezeigt, ein Körpergehäuse 1031, eine Leistungsversorgung 1033, ein Leistungsversorgungsgehäuse 1035 und eine Leistungsquellenverbindung 1037 enthalten.
  • Die Leistungsversorgung 1033 wird in dem Leistungsversorgungsgehäuse 1035 aufgenommen, um mit dem Lumineszenzdiodenmodul 1020 elektrisch verbunden zu werden, und kann zumindest einen IC-Chip enthalten. Der IC-Chip kann eine elektrische Leistung, die dem Lumineszenzdiodenmodul 1020 zugeführt wird, regulieren, ändern oder steuern. Das Leistungsversorgungsgehäuse 1035 kann die Leistungsversorgung 1033 aufnehmen und lagern und das Leistungsversorgungsgehäuse 1035, das die in demselben befestigte Leistungsversorgung 1033 aufweist, kann innerhalb des Körpergehäuses 1031 angeordnet werden. Die Leistungsquellenverbindung 1037 ist an einem unteren Ende des Leistungsversorgungsgehäuses 1035 angeordnet und mit demselben verbunden. Folglich ist die Leistungsversorgungsverbindung 1037 mit der Leistungsversorgung 1033 innerhalb des Leistungsversorgungsgehäuses 1035 elektrisch verbunden und kann als Durchgang dienen, durch den Leistung von einer externen Leistungsquelle an die Leistungsversorgung 1033 angelegt werden kann.
  • Das Lumineszenzdiodenmodul 1020 enthält ein Substrat 1023 und eine Lumineszenzdiode 1021, die auf dem Substrat 1023 angeordnet ist. Das Lumineszenzdiodenmodul 1020 kann an einem oberen Abschnitt des Körpergehäuses 1031 angeordnet und mit der Leistungsversorgung 1033 elektrisch verbunden sein.
  • Als das Substrat 1023 kann jedes beliebige Substrat, das zum Lagern der Lumineszenzdiode 1021 fähig ist, ohne Beschränkung verwendet werden. Beispielsweise kann das Substrat 1023 eine Leiterplatte mit auf derselben ausgebildeten Verbindungen enthalten. Das Substrat 1023 kann eine Form aufweisen, die einem Befestigungsabschnitt entspricht, der an dem oberen Abschnitt des Körpergehäuses 1031 ausgebildet ist, um an dem Körpergehäuse 1031 stabil befestigt zu werden. Die Lumineszenzdiode 1021 kann zumindest eine der Lumineszenzdioden nach den oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen enthalten.
  • Die Diffusionsabdeckung 1010 wird auf der Lumineszenzdiode 1021 angeordnet und kann an dem Körpergehäuse 1031 befestigt werden, um die Lumineszenzdiode 1021 zu bedecken. Die Diffusionsabdeckung 1010 kann aus einem lichtdurchlässigen Material gebildet sein und eine Orientierung des Lichts der Beleuchtungsvorrichtung kann durch Regulierung der Form und des optischen Durchlassvermögens der Diffusionsabdeckung 1010 eingestellt werden. Die Diffusionsabdeckung 1010 kann daher in Abhängigkeit der Nutzung und der Anwendungen der Beleuchtungsvorrichtung modifiziert werden, um verschiedene Formen aufzuweisen.
  • 30 ist eine Querschnittsansicht von einer Ausführungsform einer Anzeigevorrichtung, auf die eine Lumineszenzdiode nach einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung angewandt wird.
  • Die Anzeigevorrichtung nach der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform enthält ein Anzeigefeld 2110, eine Hintergrundbeleuchtungseinheit, die das Anzeigefeld 2110 mit Licht versorgt, und eine Feld-Führung, die eine untere Kante des Anzeigefelds 2110 lagert.
  • Das Anzeigefeld 2110 ist nicht besonders beschränkt und kann beispielsweise ein Flüssigkristallfeld mit einer Flüssigkristallschicht sein. Gate-Treiber-PCBs können ferner an der Peripherie des Anzeigefelds 2110 angeordnet sein, um Treibersignale an eine Gateleitung anzulegen. Hier können die Gate-Treiber-PCBs auf einem Dünnschichttransistor-Substrat ausgebildet sein, anstatt auf separaten PCBs ausgebildet zu werden.
  • Die Hintergrundbeleuchtungseinheit enthält ein Lichtquellenmodul, das zumindest ein Substrat und eine Vielzahl von Lumineszenzdioden 2160 enthält. Die Hintergrundbeleuchtungseinheit kann ferner eine Unterseitenabdeckung 2180, eine reflektierende Folie 2170, eine Diffusionsplatte 2131 und optische Folien 2130 enthalten.
  • Die Unterseitenabdeckung 2180 kann an einer Oberseite derselben offen sein, um das Substrat, die Lumineszenzdioden 2160, die reflektierende Folie 2170, die Diffusionsplatte 2131 und die optischen Folien 2130 aufzunehmen. Zudem kann die Unterseitenabdeckung 2180 mit der Feld-Führung gekoppelt sein. Das Substrat kann unter der reflektierenden Folie 2170 angeordnet sein, um durch die reflektierende Folie 2170 umgeben zu werden. Alternativ kann das Substrat in einem Fall, dass ein reflektierendes Material auf einer Oberfläche desselben aufgetragen wird, auf der reflektierenden Folie 2170 angeordnet werden. Ferner kann eine Vielzahl von Substraten angeordnet werden, um miteinander bündig zu sein, ohne darauf beschränkt zu sein. Es sollte jedoch klar sein, dass die Hintergrundbeleuchtungseinheit ein einzelnes Substrat enthält.
  • Die Lumineszenzdioden 2160 können zumindest eine der Lumineszenzdioden nach den oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen enthalten. Die Lumineszenzdioden 2160 können in einem vorbestimmten Muster regelmäßig auf dem Substrat angeordnet werden. Zudem kann eine Linse 2210 auf jeder Lumineszenzdiode 2160 angeordnet sein, um eine Gleichmäßigkeit des von der Vielzahl von Lumineszenzdioden 2160 emittierten Lichtes zu verbessern.
  • Die Diffusionsplatte 2131 und die optischen Folien 2130 sind auf der Lumineszenzdiode 2160 angeordnet. Licht, das von den Lumineszenzdioden 2160 emittiert wird, kann dem Anzeigefeld 2110 durch die Diffusionsplatte 2131 und die optischen Folien 2130 hindurch in Form von flächigem Licht zugeführt werden.
  • Wie oben beschrieben wurde, können die Lumineszenzdioden nach den beispielhaften Ausführungsformen auf Displays vom direkten Typ, wie die Anzeigevorrichtung nach der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform, angewandt werden.
  • 31 ist eine Querschnittsansicht von einer Ausführungsform einer Anzeigevorrichtung, auf die eine Lumineszenzdiode nach einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung angewandt wird.
  • Die Anzeigevorrichtung nach der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform enthält ein Anzeigefeld 3210, auf dem ein Bild angezeigt wird, und eine Hintergrundbeleuchtungseinheit, die auf einer Rückseite des Anzeigefelds 3210 angeordnet ist und Licht zu demselben emittiert. Ferner enthält die Anzeigevorrichtung einen Rahmen 240, der das Anzeigefeld 3210 lagert und die Hintergrundbeleuchtungseinheit aufnimmt, und Abdeckungen 3240 und 3280, die das Anzeigefeld 3210 umgeben.
  • Das Anzeigefeld 3210 ist nicht besonders beschränkt und kann beispielsweise ein Flüssigkristallfeld mit einer Flüssigkristallschicht sein. Eine Gate-Treiber-PCB kann ferner in einer Peripherie des Anzeigefelds 3210 angeordnet sein, um Treibersignale an eine Gateleitung anzulegen. Hier kann die Gate-Treiber-PCB auf einem Dünnschichttransistor-Substrat ausgebildet sein, anstatt auf einer separaten PCB ausgebildet zu werden. Das Anzeigefeld 3210 wird durch die Abdeckungen 3240 und 3280 befestigt, die auf Ober- und Unterseiten desselben angeordnet sind, und die Abdeckung 3280 ist auf der Unterseite des Anzeigefelds 3210 angeordnet und kann mit der Hintergrundbeleuchtungseinheit gekoppelt sein.
  • Die Hintergrundbeleuchtungseinheit, die Licht zu dem Anzeigefeld 3210 zuführt, enthält eine untere Abdeckung 3270, die an einer Oberseite derselben teilweise offen ist, ein Lichtquellenmodul, das auf einer Innenseite der unteren Abdeckung 3270 angeordnet ist, und eine Lichtleiterplatte 3250, die angeordnet ist, um mit dem Lichtquellemodul bündig zu sein, und punktförmiges Licht in flächiges Licht umwandelt. Zudem kann die Hintergrundbeleuchtungseinheit nach der vorliegenden Ausführungsform ferner optische Folien 3230, die auf der Lichtleiterplatte 3250 zum Streuen und Sammeln von Licht angeordnet sind, und eine reflektierende Folie 3260 enthalten, die auf einer Unterseite der Lichtleiterplatte 3250 angeordnet ist und Licht, das sich in eine Richtung nach unten der Lichtleiterplatte 3250 bewegt, in Richtung des Anzeigefelds 3210 reflektiert.
  • Das Lichtquellenmodul enthält ein Substrat 3220 und eine Vielzahl von Lumineszenzdioden 3110, die in konstanten Abständen auf einer Oberfläche des Substrates 3220 angeordnet sind. Als das Substrat 3220 kann jedes beliebige Substrat, das zum Lagern der Lumineszenzdioden 3110 fähig ist und mit denselben elektrisch verbunden werden kann, ohne Beschränkung verwendet werden. Beispielsweise kann das Substrat 3220 eine Leiterplatte enthalten. Die Lumineszenzdioden 3110 können zumindest eine der Lumineszenzdioden nach den oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen enthalten. Licht, das von dem Lichtquellenmodul emittiert wird, gelangt in die Lichtleiterplatte 3250 und wird dem Anzeigefeld 3210 durch die optischen Folien 3230 hindurch zugeführt. Die Lichtleiterplatte 3250 und die optischen Folien 3230 wandeln punktförmiges Licht, das von den Lumineszenzdioden 3110 emittiert wird, in flächiges Licht um.
  • Wie oben beschrieben wurde, können die Lumineszenzdioden nach den beispielhaften Ausführungsformen auf Kanten-Displays, wie die Anzeigevorrichtung nach der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform, angewandt werden.
  • 32 ist eine Querschnittansicht eines Scheinwerfers, auf den eine Lumineszenzdiode nach einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung angewandt wird.
  • In Bezug auf 32 enthält der Scheinwerfer nach der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform einen Leuchtenkörper 4070, ein Substrat 4020, eine Lumineszenzdiode 4010 und eine Abdeckungslinse 4050. Der Scheinwerfer kann ferner eine Wärmeableitungseinheit 4030, ein Lagergestell 4060 und ein Verbindungselement 4040 enthalten.
  • Das Substrat 4020 wird durch das Lagergestell 4060 befestigt und ist von dem Lampenkörper 4070 getrennt angeordnet. Als das Substrat 4020 kann jedes beliebige Substrat, das zum Lagern der Lumineszenzdiode 4010 fähig ist, ohne Beschränkung verwendet werden. Beispielsweise kann das Substrat 4020 ein Substrat mit einem Leiterbild, wie beispielsweise eine Leiterplatte, enthalten. Die Lumineszenzdiode 4010 kann auf dem Substrat 4020 angeordnet sein und durch das Substrat 4020 gelagert und befestigt werden. Zudem kann die Lumineszenzdiode 4010 mit einer externen Leistungsquelle durch das Leiterbild des Substrates 4020 elektrisch verbunden werden. Ferner kann die Lumineszenzdiode 4010 zumindest eine der Lumineszenzdioden nach den beispielhaften Ausführungsformen, die oben beschrieben wurden, enthalten.
  • Die Abdeckungslinse 4050 ist auf einem Weg des von der Lumineszenzdiode 4010 emittierten Lichtes angeordnet. Wie in der Zeichnung gezeigt, kann die Abdeckungslinse 4050 beispielsweise von der Lumineszenzdiode 4010 durch das Verbindungselement 4040 getrennt sein und in einer Richtung zum Zuführen des von der Lumineszenzdiode 4010 emittierten Lichtes angeordnet sein. Durch die Abdeckungslinse 4050 kann ein Orientierungswinkel und/oder eine Farbe des durch den Scheinwerfer emittierten Lichtes eingestellt werden. Indessen ist das Verbindungselement 4040 angeordnet, um die Abdeckungslinse 4050 an dem Substrat 4020 zu befestigten, während dasselbe die Lumineszenzdiode 4010 umgibt, wobei dasselbe dadurch als Lichtleiter agiert, der einen Leuchtweg 4045 bereitstellt. Das Verbindungselement 4040 kann aus einem lichtreflektierenden Material gebildet werden oder mit demselben beschichtet werden. Indessen kann die Wärmeableitungseinheit 4030 Wärmeableitungsrippen 4031 und/oder ein Wärmeableitungsgebläse 4033 zum Ableiten von Wärme enthalten, die bei Betätigung der Lumineszenzdiode 4010 erzeugt wird.
  • Wie oben beschrieben wurde, können die Lumineszenzdioden nach den beispielhaften Ausführungsformen auf Scheinwerfer, insbesondere Fahrzeugscheinwerfer, wie der Scheinwerfer nach der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform, angewandt werden.
  • Zwar wurden hierin einige beispielhafte Ausführungsformen beschrieben, aber es sollte klar sein, dass diese Ausführungsformen nur zur Veranschaulichung vorgesehen sind und keineswegs als die vorliegende Offenbarung beschränkend auszulegen sind. Es sollte klar sein, dass Merkmale oder Komponenten von einer beispielhaften Ausführungsform auch auf andere beispielhafte Ausführungsformen angewandt werden können, ohne von dem Wesen und Bereich der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.

Claims (45)

  1. Lumineszenzdiode, aufweisend: eine Halbleiterschicht eines ersten Leitfähigkeitstyps; eine Mesa, die auf der Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps angeordnet ist und eine Halbleiterschicht eines zweiten Leitfähigkeitstyps und eine aktive Schicht enthält, die zwischen der Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps und der Halbleiterschicht des zweiten Leitfähigkeitstyps angeordnet ist; eine ohmsche Reflexionsschicht, die auf der Mesa angeordnet ist, um einen ohmschen Kontakt mit der Halbleiterschicht des zweiten Leitfähigkeitstyps zu bilden; eine untere Isolierschicht, die die Mesa und die ohmsche Reflexionsschicht bedeckt und die Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps und die ohmsche Reflexionsschicht teilweise freilegt; eine erste Pad-Metallschicht, die auf der unteren Isolierschicht angeordnet ist und mit der Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps elektrisch verbunden ist; eine Metall-Reflexionsschicht, die auf der unteren Isolierschicht angeordnet ist und von der ersten Pad-Metallschicht seitlich beabstandet ist; und eine obere Isolierschicht, die die erste Pad-Metallschicht und die Metall-Reflexionsschicht bedeckt, wobei die obere Isolierschicht eine Öffnung zum Freilegen der ersten Pad-Metallschicht aufweist, wobei zumindest ein Abschnitt der Metall-Reflexionsschicht eine Seitenfläche der Mesa bedeckt.
  2. Lumineszenzdiode nach Anspruch 1, wobei die Mesa eine Durchkontaktierung enthält, die die Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps freilegt, wobei die untere Isolierschicht eine Öffnung zum Freilegen der Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps in der Durchkontaktierung aufweist, und wobei die erste Pad-Metallschicht mit der Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps durch die Öffnung der unteren Isolierschicht elektrisch verbunden ist.
  3. Lumineszenzdiode nach Anspruch 1, wobei die untere Isolierschicht angeordnet ist, um die Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps außerhalb der Mesa freizulegen, wobei die erste Pad-Metallschicht mit der Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps elektrisch verbunden ist, die außerhalb der Mesa freiliegend ist.
  4. Lumineszenzdiode nach Anspruch 1, ferner aufweisend: eine zweite Pad-Metallschicht, die auf der unteren Isolierschicht angeordnet ist und mit der ohmschen Reflexionsschicht elektrisch verbunden ist, wobei die Metall-Reflexionsschicht auch von der zweiten Pad-Metallschicht seitlich beabstandet ist.
  5. Lumineszenzdiode nach Anspruch 4, wobei die Metall-Reflexionsschicht aus dem gleichen Material wie die erste Pad-Metallschicht und die zweite Pad-Metallschicht gebildet wird und auf der gleichen Ebene platziert wird.
  6. Lumineszenzdiode nach Anspruch 4, wobei die obere Isolationsschicht ferner eine Öffnung zum Freilegen der zweiten Pad-Metallschicht aufweist.
  7. Lumineszenzdiode nach Anspruch 6, ferner aufweisend: ein erstes Bump-Pad und ein zweites Bump-Pad, die mit Oberseiten der ersten Pad-Metallschicht bzw. der zweiten Pad-Metallschicht verbunden sind, die durch die Öffnungen der oberen Isolierschicht freiliegend sind.
  8. Lumineszenzdiode nach Anspruch 7, wobei die obere Isolierschicht eine Öffnung zum Freilegen der Metall-Reflexionsschicht enthält, wobei das erste Bump-Pad oder das zweite Bump-Pad mit der Metall-Reflexionsschicht durch die Öffnung der oberen Isolierschicht verbunden ist.
  9. Lumineszenzdiode nach Anspruch 8, wobei die Öffnungen zum Freilegen der ersten Pad-Metallschicht, der zweiten Pad-Metallschicht und der Metall-Reflexionsschicht in Querrichtung beabstandet sind, um einander nicht zu überlappen.
  10. Lumineszenzdiode nach Anspruch 6, wobei die Metall-Reflexionsschicht durch die Öffnung zum Freilegen der ersten Pad-Metallschicht oder der zweiten Pad-Metallschicht freiliegend ist.
  11. Lumineszenzdiode nach Anspruch 4, wobei die erste Pad-Metallschicht die zweite Pad-Metallschicht umgibt.
  12. Lumineszenzdiode nach Anspruch 1, wobei die erste Pad-Metallschicht innerhalb eines oberen Bereiches der Mesa angeordnet ist, wobei die Metall-Reflexionsschicht in einer Ringform angeordnet ist, die die erste Pad-Metallschicht umgibt.
  13. Lumineszenzdiode nach Anspruch 1, wobei die Metall-Reflexionsschicht eine Oberseite der Mesa und die Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps um die Mesa herum teilweise bedeckt.
  14. Lumineszenzdiode nach Anspruch 13, wobei die Metall-Reflexionsschicht unterteilt und in einer Vielzahl von Bereichen auf dem Substrat angeordnet ist.
  15. Lumineszenzdiode nach Anspruch 14, wobei die Metall-Reflexionsschicht unterteilt und nahe Kanten der Mesa angeordnet ist, wobei die erste Pad-Metallschicht mit der Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps nahe den Kanten der Mesa elektrisch verbunden ist.
  16. Lumineszenzdiode nach Anspruch 15, wobei die Mesa Nuten nahe den Kanten aufweist, wobei die erste Pad-Metallschicht mit der Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps in den Nuten elektrisch verbunden ist.
  17. Lumineszenzdiode nach Anspruch 1, ferner aufweisend: ein Substrat, wobei die Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps auf dem Substrat angeordnet ist, und wobei das in der aktiven Schicht erzeugte Licht zu der Außenseite durch das Substrat hindurch emittiert wird.
  18. Lumineszenzdiode, aufweisend: eine Halbleiterschicht eines ersten Leitfähigkeitstyps; eine Mesa, die auf der Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps angeordnet ist und eine Halbleiterschicht eines zweiten Leitfähigkeitstyps und eine aktive Schicht enthält, die zwischen der Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps und der Halbleiterschicht des zweiten Leitfähigkeitstyps angeordnet ist; eine ohmsche Reflexionsschicht, die auf der Mesa angeordnet ist, um einen ohmschen Kontakt mit der Halbleiterschicht des zweiten Leitfähigkeitstyps zu bilden; eine untere Isolierschicht, die die Mesa und die ohmsche Reflexionsschicht bedeckt und die Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps und die ohmsche Reflexionsschicht teilweise freilegt; eine erste Pad-Metallschicht, die auf der unteren Isolierschicht angeordnet ist und mit der Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps elektrisch verbunden ist; eine zweite Pad-Metallschicht, die auf der unteren Isolierschicht angeordnet ist und mit der ohmschen Reflexionsschicht elektrisch verbunden ist; eine dritte Pad-Metallschicht, die auf der unteren Isolierschicht angeordnet ist und von der ersten Pad-Metallschicht und der zweiten Pad-Metallschicht seitlich beabstandet ist; und eine obere Isolierschicht, die die erste, zweite und dritte Pad-Metallschicht bedeckt und Öffnungen zum Freilegen der ersten Pad-Metallschicht und der zweiten Pad-Metallschicht aufweist.
  19. Lumineszenzdiode nach Anspruch 18, ferner aufweisend: ein erstes Bump-Pad, das mit der ersten Pad-Metallschicht verbunden ist, und ein zweites Bump-Pad, das mit der zweiten Pad-Metallschicht verbunden ist, wobei die dritte Pad-Metallschicht mit dem ersten Bump-Pad oder dem zweiten Bump-Pad verbunden ist.
  20. Lumineszenzdiode nach Anspruch 18, wobei die dritte Pad-Metallschicht mit der ohmschen Reflexionsschicht zumindest teilweise überlappt.
  21. Lumineszenzdiode, aufweisend: eine Vielzahl von lichtemittierenden Zellen, die jeweils eine Halbleiterschicht eines ersten Leitfähigkeitstyps, eine aktive Schicht und eine Halbleiterschicht eines zweiten Leitfähigkeitstyps enthalten; eine ohmsche Reflexionsschicht, die auf der Halbleiterschicht des zweiten Leitfähigkeitstyps jeder lichtemittierenden Zelle angeordnet ist, um einen ohmschen Kontakt mit derselben zu bilden; eine untere Isolierschicht, die die lichtemittierenden Zellen und die ohmschen Reflexionsschichten bedeckt, wobei die untere Isolierschicht Öffnungen aufweist, die die Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps und die ohmsche Reflexionsschicht jeder lichtemittierenden Zelle freilegen; (ein) Verbindungsglied(er), das/die auf der unteren Isolierschicht angeordnet ist/sind und benachbarte lichtemittierende Zellen miteinander elektrisch verbindet/verbinden, um ein Reihenarray der lichtemittierenden Zellen zu bilden; eine erste Pad-Metallschicht, die mit der Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps der letzten lichtemittierenden Zelle, die an dem letzten Anschluss des Reihenarrays angeordnet ist, durch die Öffnung der unteren Isolierschicht elektrisch verbunden ist; eine zweite Pad-Metallschicht, die mit der ohmschen Reflexionsschicht einer ersten lichtemittierenden Zelle, die an dem ersten Anschluss des Reihenarrays angeordnet ist, durch die Öffnung der unteren Isolierschicht elektrisch verbunden ist; zumindest eine dritte Pad-Metallschicht, die auf der unteren Isolierschicht angeordnet ist und von dem/den Verbindungsglied(ern) und der ersten und zweiten Pad-Metallschicht beabstandet ist; eine obere Isolierschicht, die das/die Verbindungsglied(er) und die erste bis dritte Pad-Metallschicht bedecket, wobei die obere Isolierschicht Öffnungen aufweist, die jeweils Oberseiten der ersten bis dritten Pad-Metallschicht freilegen; und ein erstes Bump-Pad und ein zweites Bump-Pad, die mit Oberseiten der ersten Pad-Metallschicht bzw. der zweiten Pad-Metallschicht verbunden sind, die durch die Öffnungen der oberen Isolierschicht freiliegend sind, wobei zumindest das erste und/oder zweite Bump-Pad durch die Öffnung der oberen Isolierschicht mit der dritten Pad-Metallschicht verbunden ist.
  22. Lumineszenzdiode nach Anspruch 21, wobei das erste und zweite Bump-Pad über zumindest zwei lichtemittierenden Zellen angeordnet sind.
  23. Lumineszenzdiode nach Anspruch 22, wobei die zumindest eine dritte Pad-Metallschicht innerhalb des oberen Bereiches der ohmschen Reflexionsschichten angeordnet ist.
  24. Lumineszenzdiode nach Anspruch 23, wobei die dritte Pad-Metallschicht von der ohmschen Reflexionsschicht durch die untere Isolierschicht beabstandet ist.
  25. Lumineszenzdiode nach Anspruch 22, wobei die zumindest eine dritte Pad-Metallschicht eine Mehrzahl ist und die Vielzahl von dritten Pad-Metallschichten unterteilt und über zwei oder mehr lichtemittierenden Zellen angeordnet ist.
  26. Lumineszenzdiode nach Anspruch 25, wobei zumindest eine der dritten Pad-Metallschichten durch zumindest zwei Öffnungen der oberen Isolierschicht freiliegend ist.
  27. Lumineszenzdiode nach Anspruch 21, wobei die erste Pad-Metallschicht innerhalb eines oberen Bereiches der letzten lichtemittierenden Zelle angeordnet ist, wobei die zweite Pad-Metallschicht innerhalb eines oberen Bereiches einer ersten lichtemittierenden Zelle angeordnet ist.
  28. Lumineszenzdiode nach Anspruch 21, wobei das/die Verbindungsglied(er) und die erste bis dritte Pad-Metallschicht aus dem gleichen Material gebildet und auf der gleichen Ebene platziert werden.
  29. Lumineszenzdiode nach Anspruch 21, wobei die Öffnung der unteren Isolierschicht, die die ohmsche Kontaktschicht freilegt, von der Öffnung der oberen Isolierschicht, die die zweite Pad-Metallschicht freilegt, in Querrichtung beabstandet ist, um einander nicht zu überlappen.
  30. Lumineszenzdiode nach Anspruch 21, wobei zumindest eine lichtemittierende Zelle eine Durchkontaktierung enthält, die durch die Halbleiterschicht des zweiten Leitfähigkeitstyps und die aktive Schicht hindurch ausgebildet ist, um die Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps freizulegen, wobei das Verbindungsglied mit der Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps der lichtemittierenden Zelle durch die Durchkontaktierung elektrisch verbunden ist.
  31. Lumineszenzdiode nach Anspruch 21, wobei die obere Isolierschicht einen Bereich zwischen einer Kante des Substrates und den lichtemittierenden Zellen bedeckt und ein Abstand von einer Kante der oberen Isolierschicht zu dem Verbindungsglied 15 µm oder mehr beträgt.
  32. Lumineszenzdiode nach Anspruch 21, wobei das/die Verbindungsglied(er) die Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps und die ohmsche Reflexionsschicht, die durch die Öffnung der unteren Isolierschicht freiliegend ist, direkt kontaktiert/kontaktieren.
  33. Lumineszenzdiode, aufweisend: eine Vielzahl von lichtemittierenden Zellen, die jeweils eine Halbleiterschicht eines ersten Leitfähigkeitstyps, eine aktive Schicht und eine Halbleiterschicht eines zweiten Leitfähigkeitstyps enthalten; (ein) Verbindungsglied(er), das/die benachbarte lichtemittierende Zellen miteinander elektrisch verbindet/verbinden, um ein Reihenarray der lichtemittierenden Zellen zu bilden; eine erste Pad-Metallschicht, die mit der Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps der letzten lichtemittierenden Zelle, die an dem letzten Anschluss des Reihenarrays angeordnet ist, elektrisch verbunden ist; eine zweite Pad-Metallschicht, die mit der Halbleiterschicht des zweiten Leitfähigkeitstyps der ersten lichtemittierenden Zelle, die an dem ersten Anschluss des Reihenarrays angeordnet ist, elektrisch verbunden ist; zumindest eine dritte Pad-Metallschicht, die von dem/den Verbindungsglied(ern) und der ersten und zweiten Pad-Metallschicht beabstandet ist; und ein erstes Bump-Pad und ein zweites Bump-Pad, die über zumindest zwei lichtemittierenden Zellen unter der Vielzahl von lichtemittierenden Zellen angeordnet und mit Oberseiten der ersten Pad-Metallschicht bzw. der zweiten Pad-Metallschicht verbunden sind, wobei jede der dritten Pad-Metallschichten mit dem ersten Bump-Pad oder dem zweiten Bump-Pad verbunden ist.
  34. Lumineszenzdiode nach Anspruch 33, ferner aufweisend: eine untere Isolierschicht, die zwischen dem/den Verbindungsglied(ern), der ersten bis dritten Pad-Metallschicht und den lichtemittierenden Zellen angeordnet ist, wobei das/die Verbindungsglied(er), die erste und zweite Pad-Metallschicht jeweils mit den lichtemittierenden Zellen durch die Öffnungen der unteren Isolierschicht elektrisch verbunden sind, wobei die dritte Pad-Metallschicht von den lichtemittierenden Zellen durch die untere Isolierschicht beabstandet ist.
  35. Lumineszenzdiode nach Anspruch 34, ferner aufweisend: eine obere Isolierschicht, die das/die Verbindungsglied(er) und die erste bis dritte Pad-Metallschicht bedeckt, wobei die obere Isolierschicht Öffnungen zum Freilegen der ersten bis dritten Pad-Metallschicht aufweist.
  36. Lumineszenzdiode nach Anspruch 35, wobei jede dritte Pad-Metallschicht innerhalb eines oberen Bereiches der lichtemittierenden Zellen angeordnet ist.
  37. Lumineszenzdiode nach Anspruch 36, ferner aufweisend: eine ohmsche Reflexionsschicht, die zwischen der unteren Isolierschicht und den lichtemittierenden Zellen angeordnet ist und einen ohmschen Kontakt mit der Halbleiterschicht des zweiten Leitfähigkeitstyps jeder lichtemittierenden Zelle bildet, wobei jede dritte Pad-Metallschicht innerhalb oberer Bereiche der ohmschen Reflexionsschichten angeordnet ist.
  38. Lumineszenzdiode, aufweisend: eine Vielzahl von lichtemittierenden Zellen, die jeweils eine Halbleiterschicht eines ersten Leitfähigkeitstyps, eine aktive Schicht und eine Halbleiterschicht eines zweiten Leitfähigkeitstyps enthalten; eine untere Isolierschicht, die die Vielzahl von lichtemittierenden Zellen bedeckt; (ein) Verbindungsglied(er), das/die auf der unteren Isolierschicht angeordnet und mit den lichtemittierenden Zellen durch Öffnungen der unteren Isolierschicht elektrisch verbunden sind, um benachbarte lichtemittierende Zellen elektrisch in Reihe zu schalten; zumindest eine Pad-Metallschicht, die von dem/den Verbindungsglied(ern) auf der unteren Isolierschicht beabstandet ist und von den lichtemittierenden Zellen durch die untere Isolierschicht beabstandet ist; eine Pad-Metallschicht, die auf der unteren Isolierschicht angeordnet und von der Vielzahl von lichtemittierenden Zellen durch die untere Isolierschicht beabstandet ist; eine obere Isolierschicht, die die Pad-Metallschicht bedeckt und eine Öffnung zum Freilegen der Pad-Metallschicht aufweist; und ein erstes Bump-Pad und ein zweites Bump-Pad, die mit einer beliebigen lichtemittierenden Zelle der Vielzahl von lichtemittierenden Zellen verbunden sind, wobei das erste Bump-Pad oder das zweite Bump-Pad mit der Pad-Metallschicht durch die Öffnung der oberen Isolierschicht verbunden ist.
  39. Lumineszenzdiode nach Anspruch 18, wobei das erste Bump-Pad und das zweite Bump-Pad jeweils über zumindest zwei lichtemittierenden Zellen unter der Vielzahl von lichtemittierenden Zellen angeordnet sind.
  40. Lumineszenzdiode nach Anspruch 39, wobei die Pad-Metallschicht über den anderen lichtemittierenden Zellen als den lichtemittierenden Zellen angeordnet ist, mit denen das erste Bump-Pad und das zweite Bump-Pad elektrisch verbunden sind.
  41. Lumineszenzdiode, aufweisend: eine Vielzahl von lichtemittierenden Zellen, die auf einem Substrat angeordnet sind; eine untere Isolierschicht, die die Vielzahl von lichtemittierenden Zellen bedeckt; eine Pad-Metallschicht, die auf der unteren Isolierschicht angeordnet und von der Vielzahl von lichtemittierenden Zellen durch die untere Isolierschicht beabstandet ist; eine obere Isolierschicht, die die Pad-Metallschicht bedeckt und eine Öffnung zum Freilegen der Pad-Metallschicht aufweist; und ein erstes Bump-Pad und ein zweites Bump-Pad, die mit einer beliebigen lichtemittierenden Zelle der Vielzahl von lichtemittierenden Zellen verbunden sind, wobei das erste Bump-Pad oder das zweite Bump-Pad mit der Pad-Metallschicht durch die Öffnung der oberen Isolierschicht verbunden ist.
  42. Lumineszenzdiode nach Anspruch 41, wobei die Pad-Metallschicht über zumindest zwei lichtemittierenden Zellen unter der Vielzahl von lichtemittierenden Zellen angeordnet ist.
  43. Lumineszenzdiode nach Anspruch 41, wobei die Pad-Metallschicht durch zumindest zwei Öffnungen der oberen Isolierschicht freiliegend ist.
  44. Lumineszenzdiode nach Anspruch 41, wobei die Pad-Metallschicht innerhalb eines unteren Bereiches des ersten Bump-Pads oder des zweiten Bump-Pads angeordnet ist.
  45. Lumineszenzdiode nach Anspruch 41, wobei ein Abschnitt der Pad-Metallschicht außerhalb des unteren Bereiches des ersten Bump-Pads und des zweiten Bump-Pads platziert ist.
DE112017006432.5T 2016-12-21 2017-10-11 Hochzuverlässige lumineszenzdiode Pending DE112017006432T5 (de)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160175684A KR20180072279A (ko) 2016-12-21 2016-12-21 개선된 방열 성능을 가지는 발광 다이오드
KR10-2016-0175684 2016-12-21
KR1020160180883A KR102601419B1 (ko) 2016-12-28 2016-12-28 고 신뢰성 발광 다이오드
KR10-2016-0180883 2016-12-28
PCT/KR2017/011177 WO2018117382A1 (ko) 2016-12-21 2017-10-11 고 신뢰성 발광 다이오드

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE112017006432T5 true DE112017006432T5 (de) 2019-09-05

Family

ID=62627566

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE112017006432.5T Pending DE112017006432T5 (de) 2016-12-21 2017-10-11 Hochzuverlässige lumineszenzdiode

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10985304B2 (de)
CN (5) CN111063780B (de)
DE (1) DE112017006432T5 (de)
WO (1) WO2018117382A1 (de)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102499308B1 (ko) * 2017-08-11 2023-02-14 서울바이오시스 주식회사 발광 다이오드
KR102450150B1 (ko) 2018-03-02 2022-10-04 삼성전자주식회사 반도체 발광소자
CN110797444B (zh) * 2018-08-03 2022-10-28 新世纪光电股份有限公司 发光二极管芯片与发光二极管装置
CN109087975A (zh) * 2018-08-06 2018-12-25 厦门乾照光电股份有限公司 倒装发光芯片及其制造方法
JP6866883B2 (ja) * 2018-08-30 2021-04-28 日亜化学工業株式会社 発光素子
US11271143B2 (en) 2019-01-29 2022-03-08 Osram Opto Semiconductors Gmbh μ-LED, μ-LED device, display and method for the same
US11156759B2 (en) 2019-01-29 2021-10-26 Osram Opto Semiconductors Gmbh μ-LED, μ-LED device, display and method for the same
US11610868B2 (en) 2019-01-29 2023-03-21 Osram Opto Semiconductors Gmbh μ-LED, μ-LED device, display and method for the same
US11302248B2 (en) 2019-01-29 2022-04-12 Osram Opto Semiconductors Gmbh U-led, u-led device, display and method for the same
US11538852B2 (en) 2019-04-23 2022-12-27 Osram Opto Semiconductors Gmbh μ-LED, μ-LED device, display and method for the same
WO2020229043A2 (de) * 2019-05-14 2020-11-19 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches bauelement, pixel, displayanordnung und verfahren
WO2022126611A1 (zh) * 2020-12-18 2022-06-23 天津三安光电有限公司 一种半导体发光元件
CN113644180B (zh) * 2021-08-05 2023-01-06 厦门士兰明镓化合物半导体有限公司 倒装led芯片及其制备方法
CN113644177B (zh) * 2021-08-10 2022-12-09 厦门三安光电有限公司 发光二极管及发光装置
CN113921672B (zh) * 2021-09-14 2023-06-20 厦门三安光电有限公司 发光二极管及发光模块
CN113921676B (zh) * 2021-09-14 2023-06-20 厦门三安光电有限公司 发光二极管及发光模块
CN116230828A (zh) * 2021-09-27 2023-06-06 厦门三安光电有限公司 发光二极管及发光装置
WO2023210082A1 (ja) * 2022-04-26 2023-11-02 日亜化学工業株式会社 発光素子及び発光装置
CN115000270B (zh) * 2022-06-16 2023-12-01 惠州华星光电显示有限公司 光源模组及显示装置
US20240020260A1 (en) * 2022-07-13 2024-01-18 Global Unichip Corporation Communication interface structure and die-to-die package

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8963178B2 (en) * 2009-11-13 2015-02-24 Seoul Viosys Co., Ltd. Light emitting diode chip having distributed bragg reflector and method of fabricating the same
KR101165255B1 (ko) * 2010-09-24 2012-07-19 서울옵토디바이스주식회사 고효율 발광 다이오드 및 그것을 제조하는 방법
EP2439793B1 (de) * 2010-10-11 2016-03-16 LG Innotek Co., Ltd. Lichtemittierende Vorrichtung und Beleuchtungsinstrument mit einer solchen Vorrichtung
US10074778B2 (en) * 2011-03-22 2018-09-11 Seoul Viosys Co., Ltd. Light emitting diode package and method for manufacturing the same
US9269878B2 (en) * 2011-05-27 2016-02-23 Lg Innotek Co., Ltd. Light emitting device and light emitting apparatus
JP5949294B2 (ja) * 2011-08-31 2016-07-06 日亜化学工業株式会社 半導体発光素子
KR101691589B1 (ko) * 2011-09-16 2017-01-02 서울바이오시스 주식회사 발광 다이오드 및 그것을 제조하는 방법
JP5869678B2 (ja) * 2011-09-16 2016-02-24 ソウル バイオシス カンパニー リミテッドＳｅｏｕｌ Ｖｉｏｓｙｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． 発光ダイオード及びそれを製造する方法
CN103477513B (zh) * 2012-04-16 2015-09-09 松下电器产业株式会社 半导体发光元件
TWI473298B (zh) * 2012-04-20 2015-02-11 Genesis Photonics Inc 半導體發光元件及覆晶式封裝元件
KR101669641B1 (ko) * 2012-06-28 2016-10-26 서울바이오시스 주식회사 표면 실장용 발광 다이오드, 그 형성방법 및 발광 다이오드 모듈의 제조방법
CN103066192B (zh) * 2013-01-10 2015-11-18 李刚 半导体发光光源及制造该光源和半导体发光芯片的方法
KR101967837B1 (ko) * 2013-03-11 2019-04-10 삼성전자주식회사 반도체 발광 소자
KR20140134202A (ko) * 2013-05-13 2014-11-21 서울반도체 주식회사 소형 발광소자 패키지 및 그 제조 방법
WO2015016561A1 (en) * 2013-07-29 2015-02-05 Seoul Viosys Co., Ltd. Light emitting diode, method of fabricating the same and led module having the same
JP2015092529A (ja) * 2013-10-01 2015-05-14 ソニー株式会社 発光装置、発光ユニット、表示装置、電子機器、および発光素子
KR102122358B1 (ko) 2014-01-20 2020-06-15 삼성전자주식회사 반도체 발광 소자
KR20150014353A (ko) * 2014-03-31 2015-02-06 서울바이오시스 주식회사 발광 다이오드
KR20150139194A (ko) * 2014-06-03 2015-12-11 서울바이오시스 주식회사 발광 다이오드 및 그 제조 방법
JP2016058689A (ja) * 2014-09-12 2016-04-21 株式会社東芝 半導体発光装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN111063780B (zh) 2024-04-02
CN110073505B (zh) 2022-02-08
CN113921687A (zh) 2022-01-11
CN114388683A (zh) 2022-04-22
CN114388674A (zh) 2022-04-22
CN111063780A (zh) 2020-04-24
US20190296204A1 (en) 2019-09-26
US10985304B2 (en) 2021-04-20
WO2018117382A1 (ko) 2018-06-28
CN110073505A (zh) 2019-07-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112017006432T5 (de) Hochzuverlässige lumineszenzdiode
DE112011106156B4 (de) Lichtemittierende Diodeneinheit auf Waferebene
DE102009018603B9 (de) Leuchtvorrichtung und Herstellungsverfahren derselben
DE112017006062T5 (de) Lichtemittierende dioden mit einer vielzahl von lichtemittierenden zellen
DE112015003963T5 (de) Leuchtdiode
DE112016004262T5 (de) Selbstausrichtender freischwebender Spiegel für Durchkontaktierungen
DE102014011893A1 (de) Leuchtdiode
DE112015005124T5 (de) Lichtemittierende Diode
DE112016000731T5 (de) Lichtaussendeelement und leuchtdiode
DE212016000126U1 (de) Hintergrundbeleuchtungseinheit unter Verwendung von Mehrzellen-Leuchtdioden
DE112011102703T5 (de) Lichtemittierende Diode mit verbesserter Lichtextrakionseffizienz
EP3951896B1 (de) Einheitspixel mit leuchtdioden, einheitspixelmodul und anzeigevorrichtung
DE202010017388U1 (de) Lichtemittierende Halbleitervorrichtung
DE202011111091U1 (de) Lichtemittierender Diodenchip mit Elektrodenfeld
DE102013108769A1 (de) Lichtemittierende Halbleitervorrichtung und Verfahren zum Herstellen derselben
DE102015112042B4 (de) Optoelektronische Leuchtvorrichtung
DE112015004919T5 (de) Lichtemissionseinrichtung mit hohem Witkungsgrad
DE112016002324T5 (de) Lumineszenzdiode mit hoher Effizienz
DE112015004410T5 (de) Lumineszenzdiode und verfahren zum herstellen derselben
KR20210127932A (ko) 디스플레이용 발광 소자 및 그것을 가지는 디스플레이 장치
DE102019207928A1 (de) Leuchtdiode und lichtemittierende vorrichtung mit einer solchen diode
DE102021119657A1 (de) Lichtemittierende Vorrichtung und Anzeigevorrichtung, die sie enthält
DE202016008796U1 (de) Lichtemittierende Vorrichtungseinheit
DE212018000357U1 (de) Lichtemittierende Vorrichtung und lichtemittierendes Modul mit dieser Vorrichtung
US11949055B2 (en) Unit pixel having light emitting device and displaying apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication