TW201703282A - 發光元件及發光裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種發光元件，包括：一發光單元，依序包含一第一型半導體層、一發光層及一第二型半導體層，其中該發光單元具有一開口穿過該第二型半導體層及該發光層，以暴露出部份該第一型半導體層；一電流傳導層，位於該第二型半導體層上；一第一電極，位於該電流傳導層上且露出部份該電流傳導層；一布拉格反射鏡，位於該第一電極上且覆蓋該電流傳導層露出的部份；以及一第二電極，形成於該布拉格反射鏡上且填入該開口與該第一型半導體層電性連接。

Description

發光元件及發光裝置
本發明係有關於發光元件，特別是有關於發光二極體。
發光二極體(light-emitting diodes,LEDs)是一種半導體元件，其可在施加電壓時發出光線。氮化物發光二極體常用以作為產生藍光或綠光之半導體光學元件。考慮化合物的晶格匹配性，一般多在藍寶石基板上成長氮化物半導體晶體，再形成電極結構以形成氮化物發光二極體。然而，藍寶石基板硬度高、熱導率且電導率低，不僅具有靜電問題也是限制原有正裝LED晶片散熱的主要因素；此外，原有正裝LED結構中，電極會遮掉一部分光而降低發光效率。因此，逐漸發展出LED的倒裝晶片(flip chip)結構。
目前常見的LED晶片倒裝技術係將製備完成之LED晶片反轉後焊接至封裝基板上，由於晶片反轉，熱傳導路徑可直接由半導體層傳導至封裝基板，可避免藍寶石基板散熱不佳之問題；另外，在倒裝結構中，藍寶石基板由底層轉向成為上方的出光面，由於藍寶石基板係為透明，也因而解決了電 極遮光的問題。
由於倒裝LED具有上述的優點，已逐漸受到市場的重視，有越來越多的LED製造商投入倒裝LED技術領域，期望在提昇相關技術或降低所需成本，以加快其在半導體領域的發展。
本發明一實施例提供一種發光元件，包括：發光單元，依序包含第一型半導體層、發光層及第二型半導體層，其中發光單元具有開口穿過第二型半導體層及發光層，以暴露出部份第一型半導體層；電流傳導層，位於第二型半導體層上；第一電極，位於電流傳導層上且露出部份電流傳導層；布拉格反射鏡，位於第一電極上且覆蓋電流傳導層露出的部份；以及第二電極，形成於布拉格反射鏡上且填入開口與第一型半導體層電性連接。
根據本發明一實施例，在上述發光元件中，第一電極係圍繞開口。
根據本發明另一實施例，在上述發光元件中，第一電極為環狀封閉結構。
再根據本發明又一實施例，在上述發光元件中，第一電極為格狀結構。
100‧‧‧發光二極體
110‧‧‧藍寶石基底
122‧‧‧n型摻雜氮化物半導體層
124‧‧‧發光層
126‧‧‧p型摻雜氮化物半導體層
130‧‧‧p電極
140‧‧‧n電極
150‧‧‧區域
200‧‧‧發光元件
210‧‧‧基板
220‧‧‧發光單元
222‧‧‧第一型半導體層
224‧‧‧發光層
226‧‧‧第二型半導體層
228‧‧‧開口
230‧‧‧電流傳導層
240‧‧‧第一電極
250‧‧‧布拉格反射鏡
252‧‧‧開口
260‧‧‧阻障層
270‧‧‧第一絕緣層
272‧‧‧第二絕緣層
280‧‧‧第二電極
290、292‧‧‧接觸層
W1、W2‧‧‧寬度
D‧‧‧距離
第1圖繪示發光元件的剖面示意圖。
第2圖係根據本發明一實施例所繪示之發光元件的剖面示意圖。
第3A-3C圖係根據本發明一實施例所繪示之發光元件的製程剖面示意圖。
第4圖係根據本發明一實施例所繪示之發光元件的上視示意圖。
第5圖係根據本發明另一實施例所繪示之發光元件的上視示意圖。
為使本發明之目的、特徵和優點能更清楚易懂，下文特舉出較佳實施例並配合所附圖式，對本發明之應用方式作詳細說明。本發明之實施例提供許多合適的發明概念而可廣泛地實施於各種特定背景。本說明書中所舉例討論之特定實施例僅用於說明製造與使用本發明之特定方式，而非用以侷限本發明的範圍。
應瞭解的是，本說明書以下的揭露內容提供許多不同的實施例或範例，以實施本發明的不同特徵。而本說明書以下的揭露內容是敘述各個構件及其排列方式的特定範例，以求簡化發明的說明。然而，這些特定的範例並非用以限定本發明。舉例而言，若本說明書以下的揭露內容述及將第一特徵形成於第二特徵之上或上方時，即表示其包含了第一特徵與第二特徵是直接接觸的實施例；然其亦包括具有額外的特徵形成於 第一特徵與第二特徵之間，而使第一特徵與第二特徵並未直接接觸之實施例。
此外，根據常規的作法，圖式中各種特徵並未依比例繪示。相反地，為簡化或是方便標示，各種特徵之尺寸可能任意擴張或縮小。再者，本說明書可能在不同範例中使用重複的參考符號及/或用字，這些重複符號或用字係為了簡化與清晰的目的，並非用以限定各個實施例及/或所述外觀結構之間的關係。
第1圖繪示發明人所知的一種發光元件的剖面示意圖。在第1圖中，發光二極體100包括藍寶石基底110和依序形成於藍寶石基板110上之n型摻雜氮化物半導體層122、發光層124及p型摻雜氮化物半導體層126。發光二極體100亦包括形成於p型摻雜氮化物半導體層126上之p電極130及形成於n型摻雜氮化物半導體層122上之n電極140。在倒裝型氮化物半導體LED中，一般皆希望倒裝晶片的p電極具有高反射率，以反射從發光層發出的光。因此，如第1圖所示，一層金屬層係沉積於p型摻雜氮化物半導體層126上作為發光二極體100之p電極130及反射材料。然而，發明人發現這樣的結構中，由於p極是依靠金屬電極擴散電流，而n極為依靠n型摻雜氮化物半導體擴散電流，兩者導電率差異甚大，造成元件在使用過程中會發生電流擁擠現象(current crowding)。
詳細而言，在施加電壓予發光二極體100後，電流將如箭頭所標示路徑般，由P電極130依序流過p型摻雜氮化物半導體層126、發光層124及n型摻雜氮化物半導體層122，並經 由n型摻雜氮化物半導體層122導通至n電極140。由於p電極130之金屬層與n型摻雜氮化物半導體層122的導電率相差甚巨，在p電極130靠近n電極140之一側(虛線圓圈所標示之區域150)產生了電流擁擠現象。這種電流擁擠現象導致正向電壓增加，並因電流分佈不均同時降低了發光層的發光效率。而且，電流集中導致大量的熱累積在區域150，從而顯著降低了LED的可靠性。
為了解決上述問題，本發明提供一種改良式氮化物半導體LED，其採用電流傳導層協助p電極進行電流傳導，並以布拉格反射鏡作為反射材料取代p電極之光反射功能，以期降低電流擁擠現象，從而實現更低的正向電壓以及更高的發光效率。
第2圖繪示本發明一實施例之發光元件200的剖面示意圖。第3A-3C圖係根據本發明一實施例所繪示之發光元件的製程剖面示意圖。以下搭配第2圖及第3A-3C圖詳細說明發光元件200的製造方法及各結構之特徵。應注意的是，可經由任何適宜之方式製造發光元件200，以下僅說明發光元件200製造方法之一實施例，而不以此為限。請參照第2圖，發光元件200包括：發光單元220、電流傳導層230、第一電極240、布拉格反射鏡250、阻障層260、第一絕緣層270、第二絕緣層272、第二電極280及接觸層290/292等構造依序層疊於基板210上。
發光元件200的製造方法係首先於基板210上形成發光單元220。如第3A圖所示，發光單元220包括第一型半導體層222、發光層224及第二型半導體層226依序形成於基板210 上。發光單元220中具有開口228穿過第二型半導體層226及發光層224，以暴露出部份第一型半導體層222。
基板210可包括藍寶石基板(Al2O3,Sapphire)、矽基板、碳化矽(SiC)基板，且基板可以具有摻雜或非摻雜。
一般來說，第一型半導體層222及第二型半導體層226由具有不同型態摻雜物的III-V族化合物所構成。舉例而言，發光單元220中的第一型半導體層222為具有n型導電性質之氮化鎵(n-GaN)，第二型半導體層226為具有p型導電性質之氮化鎵(p-GaN)。可使用其他III-V族化合物，例如：氮化銦(InN)、氮化鋁(AlN)、氮化銦鎵(InxGa(1-x)N)、氮化鋁鎵(AlxGa(1-x)N)、或氮化鋁銦鎵(AlxInyGa(1-x-y)N)等，其中0<x1、0<y1且0x+y1。
於一實施例中，第一型半導體層222、發光層224以及第二型半導體層226之形成方法可包括磊晶成長製程，像是金屬有機化學氣相沉積(MOCVD)、分子束磊晶(MBE)、氫化物氣相磊晶(HVPE)、及液相磊晶(LPE)或其他適宜的化學氣相沉積方法。於一實施例中，可經由微影及蝕刻技術於發光單元220中形成開口228。
請參照第3B圖，形成發光單元220後，依序形成電流傳導層230、第一電極240及布拉格反射鏡250於發光單元220上。其中，電流傳導層230係形成於第二型半導體層226上。第一電極240係位於電流傳導層230上且露出部份電流傳導層230；亦即，第一電極240之截面寬度W2係小於電流傳導層230之截面寬度W1。而布拉格反射鏡250則位於電流傳導層230及 第一電極240上且覆蓋該電流傳導層230露出的部份。布拉格反射鏡250與第一電極240部份重疊，並具有開口252露出部份第一電極240。於一實施例中，布拉格反射鏡250更形成於開口228之側壁上。
如第3B圖所示，本發明係藉由設置截面寬度較小之第一電極240使其遠離後續形成之第二電極280(詳見後續第3C圖之討論)，並選用導電率與第二型半導體層226相近之材料形成電流傳導層230以協助電流之橫向傳導，進而有效地改善電流擁擠現象。
繼續參照第3B圖，本發明更透過設置布拉格反射鏡250以反射發光層所發出的光，其中，布拉格反射鏡250係部份重疊於第一電極240上以形成連續式鏡面，其可取代舊有結構中p電極作為反射層之功能，有效地反射發光層發出的光。
電流傳導層230之材料可為任何具有與第二型半導體層226相近導電率之導電材料。於一實施例中，電流傳導層230的材料可包括透明導電氧化物(TCO)。舉例而言，電流傳導層230的材料可包括氧化銦錫(ITO)。
於一實施例中，第一電極240的材料可包括金屬。舉例而言，第一電極240的金屬材料可包括：銅(Cu)、鋁(Al)、銦(In)、錫(Sn)、金(Au)、鉑(Pt)、鋅(Zn)、銀(Ag)、鈦(Ti)、鎳(Ni)或其組合，但不限於此。
布拉格反射鏡250可為單層或多層結構。於一實施例中，布拉格反射鏡250可包括兩種具有不同折射率(refractive index)之材料層交替排列組合而成之週期性結構，或有效折射 率具有週期性變化特性之介電質波導(dielectric waveguide)。於一實施例中，布拉格反射鏡250的材料可包括絕緣體。舉例而言，布拉格反射鏡250的材料可包括二氧化矽(SiO2)、二氧化鈦(TiO2)、氧化鉭(Ta2O5)、氧化鋁(Al2O3)或氮化矽(Si3N4)，但不限於此。
可經由沉積所需材料再經圖案化形成電流傳導層230、第一電極240及布拉格反射鏡250。舉例而言，形成電流傳導層230、第一電極240之沉積方式可包括：物理氣相沉積(physical vapor deposition,PVD)、濺鍍(sputter)、電子槍蒸鍍(E-Gun evaporation)、化學氣相沉積(chemical vapor deposition,CVD)、原子層沉積(atomic layer deposition,ALD)或其他合適的方法。形成布拉格反射鏡250之沉積方式可包括：濺鍍(sputter)、電子槍蒸鍍(E-Gun evaporation)、旋轉塗佈(spin coating)、化學氣相沉積(chemical vapor deposition,CVD)、電漿輔助化學氣相沉積(plasma-enhanced chemical vapor deposition,PECVD)、低壓化學氣相沉積(low-pressure chemical vapor deposition,LPCVD)或其他合適之沉積技術。電流傳導層230、第一電極240及布拉格反射鏡250的圖案化可經由例如：光微影及蝕刻製程來完成。
形成布拉格反射鏡250後，形成第二電極280於布拉格反射鏡250上。請參照第3C圖，第二電極280係形成於布拉格反射鏡250上且填入開口228中，以與第一型半導體層222形成電性連接。
如前所述，相較於第1圖所述的LED結構，由於本 發明之LED結構係透過電流傳導層230進行電流橫向傳輸，因此，第一電極240可具有較小之截面寬度，從而擴大第一電極240與第二電極280之間的距離以避免電流擁擠效應。於一實施例中，第一電極240與開口228之距離D約為50至250μm。
此外，在上視圖中，第一電極240之設置係圍繞第二電極280以達成鏡面最大化及電流均勻分佈之效果。可根據第一電極環繞第二電極之概念設計各種電極結構配置方式，舉例而言，請參照第4-5圖，其根據本發明一些實施例繪示以第一電極240為基準之水平面所得的電極結構上視示意圖(為簡明起見，部份特徵並未完整對應繪示)。於一實施例中，如第4圖所示，在以第一電極240為基準之水平面所得之上視圖中第一電極240係環繞第二電極280，且第一電極240可為環狀封閉結構。於另一實施例中，如第5圖所示，對於面積較大之LED結構，可設置多個第二電極280，而第一電極240以格狀結構或柵狀結構之方式分隔此些第二電極280，使得任二個第二電極280之間均設置有第一電極240。
於一實施例中，第二電極280的材料可包括金屬。舉例而言，第一電極240的金屬材料可包括：銅(Cu)、鋁(Al)、銦(In)、錫(Sn)、金(Au)、鉑(Pt)、鋅(Zn)、銀(Ag)、鈦(Ti)、鎳(Ni)或其組合，但不限於此。
請參照第3C圖，於一實施例中，在形成第二電極280之前，可視需要依序形成阻障層260及第一絕緣層270於布拉格反射鏡250與第二電極280之間。亦即，在形成第二電極280之前，阻障層260係形成於布拉格反射鏡250上並填入開口252 以穿過布拉格反射鏡250連接至第一電極240，而第一絕緣層270係順應性地形成於布拉格反射鏡250、阻障層260與開口228之側壁上及開口228中。於一實施例中，第一絕緣層270係位於阻障層260與第二電極280之間及布拉格反射鏡250與第二電極280之間。
阻障層260可以作為電性導通並避免第一電極240之金屬擴散至其他膜層。舉例而言，阻障層260之材質可包括：鉭(Ta)、氮化鉭(TaN)、鈦(Ti)、氮化鈦(TiN)、鈷(Co)、鎢(W)或其組合，但不限於此。第一絕緣層270係用以在某些位置隔離阻障層260及第二電極280，使其電性絕緣。舉例而言，第一絕緣層270之材料可包括：氮化矽(silicon nitrides)、氧化矽、氧氮化物(oxynitrides)、或其組合，但不限於此。
相同地，可經由沉積所需材料再經圖案化形成阻障層260、第一絕緣層270及第二電極280。舉例而言，形成阻障層260及第二電極280之沉積方式可包括：物理氣相沉積(physical vapor deposition,PVD)、濺鍍(sputter)、電子槍蒸鍍(E-Gun evaporation)、化學氣相沉積(chemical vapor deposition,CVD)、原子層沉積(atomic layer deposition,ALD)或其他合適的方法。形成第一絕緣層270之沉積方式可包括：旋轉塗佈(spin coating)、熱氧化(thermal oxidation)、物理氣相沉積(physical vapor deposition,PVD)、化學氣相沉積(chemical vapor deposition,CVD)或其他合適的方法。阻障層260、第一絕緣層270及第二電極280的圖案化可經由例如：光微影及蝕刻製程來完成。
最後，請再回到第2圖，可視需要於第二電極280上依序形成第二絕緣層272及接觸層290/292以完成發光元件200。更詳細而言，第二絕緣層272係形成於第二電極280上以保護其下方之膜層，而接觸層290/292可依元件設計所需穿過第二絕緣層272電性連接至第一電極240或第二電極280形成佈線，例如：接觸層290係穿過第二絕緣層272電性連接至第二電極280，而接觸層292係穿過第二絕緣層272電性連接至第一電極240。
可使用相同於第一絕緣層270之材料或方法形成第二絕緣層272，於此不再贅述。可使用相同或不同材料形成接觸層290/292。於一實施例中，接觸層290/292的材料可包括金屬。舉例而言，接觸層290/292的金屬材料可各自包括：銅(Cu)、鋁(Al)、銦(In)、錫(Sn)、金(Au)、鉑(Pt)、鋅(Zn)、銀(Ag)、鈦(Ti)、鎳(Ni)或其組合，但不限於此。可經由沉積所需材料再經圖案化形成接觸層290/292。舉例而言，形成接觸層290/292之沉積方式可包括：物理氣相沉積(physical vapor deposition,PVD)、濺鍍(sputter)、電子槍蒸鍍(E-Gun evaporation)、化學氣相沉積(chemical vapor deposition,CVD)、原子層沉積(atomic layer deposition,ALD)或其他合適的方法。接觸層290/292的圖案化可經由例如：光微影及蝕刻製程來完成。
本發明另提供一種發光裝置，其包括複數個本發明所述之發光元件，且此些發光元件彼此電性連接。舉例而言，本發明所述發光裝置係經由串聯複數個發光元件200所形成。
綜上所述，本發明之發光元件中設置截面寬度較小之p電極，並分別設置電流傳導層及布拉格反射鏡以提供協助電流傳導及反射光線之功能，有效地解決電流擁擠之技術問題。
應了解的是，本發明雖以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明的範圍，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許的更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
200‧‧‧發光元件
210‧‧‧基板
220‧‧‧發光單元
222‧‧‧第一型半導體層
224‧‧‧發光層
226‧‧‧第二型半導體層
230‧‧‧電流傳導層
240‧‧‧第一電極
250‧‧‧布拉格反射鏡
260‧‧‧阻障層
270、272‧‧‧絕緣層
280‧‧‧第二電極
290、292‧‧‧接觸層

Claims (20)

  1. 一種發光元件，包括：一發光單元，依序包含一第一型半導體層、一發光層及一第二型半導體層，其中該發光單元具有一開口穿過該第二型半導體層及該發光層，以暴露出部份該第一型半導體層；一電流傳導層，位於該第二型半導體層上；一第一電極，位於該電流傳導層上且露出部份該電流傳導層；一布拉格反射鏡，位於該第一電極上且覆蓋該電流傳導層露出的部份；以及一第二電極，形成於該布拉格反射鏡上且填入該開口與該第一型半導體層電性連接。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之發光元件，其中該第一電極係圍繞該開口。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之發光元件，其中該第一電極為環狀封閉結構。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之發光元件，其中該第一電極為格狀結構。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之發光元件，其中該第一電極與該開口之距離約50至250μm。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之發光元件，其中該布拉格反射鏡更形成於該開口之側壁上。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之發光元件，更包括：一阻障層，位於該布拉格反射鏡上且穿過該布拉格反射鏡 連接至該第一電極。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之發光元件，更包括：一絕緣層，位於該阻障層與該第二電極之間及該布拉格反射鏡與該第二電極之間。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之發光元件，其中該布拉格反射鏡之材料為絕緣體。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之發光元件，其中該電流傳導層之材料為氧化銦錫。
  11. 一種發光裝置，包括：複數個發光元件，其中該些發光元件係彼此電性連接且該些發光元件其中之一包括：一發光單元，依序包含一第一型半導體層、一發光層及一第二型半導體層，其中該發光單元具有一開口穿過該第二型半導體層及該發光層，以暴露出部份該第一型半導體層；一電流傳導層，位於該第二型半導體層上；一第一電極，位於該電流傳導層上且露出部份該電流傳導層；一布拉格反射鏡，位於該第一電極上且覆蓋該電流傳導層露出的部份；以及一第二電極，形成於該布拉格反射鏡上且填入該開口與該第一型半導體層電性連接。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之發光裝置，其中該第一電極係圍繞該開口。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之發光裝置，其中該第一電極 為環狀封閉結構。
  14. 如申請專利範圍第12項所述之發光裝置，其中該第一電極為格狀結構。
  15. 如申請專利範圍第11項所述之發光裝置，其中該第一電極與該開口之距離約50至250μm。
  16. 如申請專利範圍第11項所述之發光裝置，其中該布拉格反射鏡更形成於該開口之側壁上。
  17. 如申請專利範圍第11項所述之發光裝置，更包括：一阻障層，位於該布拉格反射鏡上且穿過該布拉格反射鏡連接至該第一電極。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之發光裝置，更包括：一絕緣層，位於該阻障層與該第二電極之間及該布拉格反射鏡與該第二電極之間。
  19. 如申請專利範圍第11項所述之發光裝置，其中該布拉格反射鏡之材料為絕緣體。
  20. 如申請專利範圍第11項所述之發光裝置，其中該電流傳導層之材料為氧化銦錫。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI706578B (zh) * 2019-06-12 2020-10-01 錼創顯示科技股份有限公司 微型發光二極體晶片

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103996773B (zh) * 2014-06-06 2016-09-28 厦门市三安光电科技有限公司 一种倒装发光二极管结构及其制作方法
US10991861B2 (en) * 2015-10-01 2021-04-27 Cree, Inc. Low optical loss flip chip solid state lighting device
CN114464713A (zh) * 2017-07-13 2022-05-10 晶元光电股份有限公司 发光元件
DE102017117414A1 (de) 2017-08-01 2019-02-07 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements und optoelektronisches Bauelement
CN108232034A (zh) * 2018-01-16 2018-06-29 福建兆元光电有限公司 一种半导体发光元件以及制备方法
WO2019147738A1 (en) * 2018-01-23 2019-08-01 Light Share, LLC Full-color monolithic micro-led pixels
US11387389B2 (en) 2018-01-29 2022-07-12 Creeled, Inc. Reflective layers for light-emitting diodes
US11923481B2 (en) 2018-01-29 2024-03-05 Creeled, Inc. Reflective layers for light-emitting diodes
US11031527B2 (en) 2018-01-29 2021-06-08 Creeled, Inc. Reflective layers for light-emitting diodes
CN108649107B (zh) * 2018-05-11 2020-04-07 河源市众拓光电科技有限公司 一种多功能反射镜的紫外通孔结构的led芯片及其制备方法
US10923628B2 (en) 2018-09-27 2021-02-16 Lumileds Llc Micrometer scale light emitting diode displays on patterned templates and substrates
US10964845B2 (en) 2018-09-27 2021-03-30 Lumileds Llc Micro light emitting devices
US11271033B2 (en) 2018-09-27 2022-03-08 Lumileds Llc Micro light emitting devices
TWI804685B (zh) * 2018-09-27 2023-06-11 美商亮銳公司 於圖案化模板及基板上之微米級發光二極體顯示器
US10811460B2 (en) 2018-09-27 2020-10-20 Lumileds Holding B.V. Micrometer scale light emitting diode displays on patterned templates and substrates
CN109545816A (zh) * 2018-11-23 2019-03-29 江苏新广联半导体有限公司 一种倒装GaN基LED微显示器件及其制作方法
US10879441B2 (en) 2018-12-17 2020-12-29 Cree, Inc. Interconnects for light emitting diode chips
US10985294B2 (en) 2019-03-19 2021-04-20 Creeled, Inc. Contact structures for light emitting diode chips
US11677042B2 (en) * 2019-03-29 2023-06-13 Meta Platforms Technologies, Llc Regrowth of epitaxial layer for surface recombination velocity reduction in light emitting diodes
US11094848B2 (en) 2019-08-16 2021-08-17 Creeled, Inc. Light-emitting diode chip structures
CN110600597A (zh) * 2019-08-21 2019-12-20 云谷（固安）科技有限公司 微led芯片、显示面板和显示面板的制备方法
US11424289B2 (en) 2019-11-14 2022-08-23 Meta Platforms Technologies, Llc In situ selective etching and selective regrowth of epitaxial layer for surface recombination velocity reduction in light emitting diodes
DE102021129118A1 (de) * 2021-11-09 2023-05-11 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Bauelement und optoelektronische vorrichtung mit strukturen zur reduzierung vom optischen übersprechen

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI346396B (en) * 2007-03-09 2011-08-01 Tekcore Co Ltd Light-emitting diode with matrix-arranged light-emitting blocks and its manufacture method
US8368100B2 (en) * 2007-11-14 2013-02-05 Cree, Inc. Semiconductor light emitting diodes having reflective structures and methods of fabricating same
TWI389355B (zh) 2009-01-05 2013-03-11 Epistar Corp 發光半導體裝置
TW201104913A (en) 2009-07-31 2011-02-01 Tekcore Co Ltd Vertical light-emitting diode and manufacture method thereof
KR101106151B1 (ko) * 2009-12-31 2012-01-20 서울옵토디바이스주식회사 발광 소자 및 그것을 제조하는 방법
CN103003966B (zh) * 2010-05-18 2016-08-10 首尔半导体株式会社 具有波长变换层的发光二级管芯片及其制造方法，以及包括其的封装件及其制造方法
TWI437738B (zh) 2010-10-06 2014-05-11 Huga Optotech Inc 半導體發光元件
TWI435477B (zh) * 2010-12-29 2014-04-21 Lextar Electronics Corp 高亮度發光二極體
TWI466328B (zh) * 2012-06-11 2014-12-21 Ritedia Corp 覆晶式發光二極體及其製法與應用
TW201415670A (zh) * 2012-10-03 2014-04-16 Lextar Electronics Corp 發光二極體晶片

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI706578B (zh) * 2019-06-12 2020-10-01 錼創顯示科技股份有限公司 微型發光二極體晶片

Also Published As

Publication number Publication date
CN106340576A (zh) 2017-01-18
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