TW201705533A - 發光裝置 - Google Patents

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Abstract

一發光裝置具有一第一電極；一發光疊層位於第一電極之上；一第一接觸層位於發光疊層之上，其中第一接觸層具有一第一接觸鏈以及複數個第一接觸線與第一接觸鏈連接；一第一導電柱位於發光疊層之中，且電連接第一電極與第一接觸層；以及一保護層介於第一導電柱與發光疊層之間。

Description

發光裝置
本發明關於一種發光裝置，特別是關於一種具有導電柱之發光裝置。
發光二極體（Light-emitting Diode；LED）目前已經廣泛地使用在光學顯示裝置、交通號誌、資料儲存裝置、通訊裝置、照明裝置與醫療器材上。如第11圖所示，LED具有一n型半導體層1104、一主動層1106與一p型半導體層1108依序形成於一基板1102之上，部分p型半導體層1108與主動層1106被移除以曝露部分n型半導體層1104，一p型電極a1與一n型電極a2分別形成於p型半導體層1108與n型半導體層1104之上。因為n型電極a2需要足夠的面積以利後續製程進行，例如打線，所以大部分的主動層1106被移除，導致發光效率降低。 此外，上述之LED更可以進一步地與其他元件組合連接以形成一發光裝置(light-emitting apparatus)。第12圖為習知之發光裝置結構示意圖，如第12圖所示，一發光裝置1200包含一具有至少一電路1204之次載體(sub-mount)1202；至少一焊料1206(solder)位於上述次載體1202上，藉由此焊料1206將上述LED 1210黏結固定於次載體1202上並使LED 1210之基板1212與次載體1202上之電路1204形成電連接；以及，一電性連接結構1208，以電性連接LED 1210之電極1214與次載體1202上之電路1204；其中，上述之次載體1202 可以是導線架(lead frame)或大尺寸鑲嵌基底(mounting substrate)，以便發光裝置12之電路規劃並提高其散熱效果。
一發光裝置具有一第一電極；一發光疊層位於第一電極之上；一第一接觸層位於發光疊層之上，其中第一接觸層具有一第一接觸鏈以及複數個第一接觸線與第一接觸鏈連接；一第一導電柱位於發光疊層之中，且電連接第一電極與第一接觸層；以及一保護層介於第一導電柱與發光疊層之間。
本發明之實施例會被詳細地描述，並且繪製於圖式中，相同或類似的部分會以相同的號碼在各圖式以及說明出現。
第1A-1F圖繪示本發明之第一實施例之一發光裝置1。如第1E圖所示，發光裝置1包含一LED，具有一支持基板18；一黏結層16；一第一接觸層14；一發光疊層12；一第一導電層11；一第二導電層13；一反射層15；一保護層19；第一導電柱20；一第一電極22與一第二電極24。如第1A圖所示，一種製造發光裝置1的方法包含提供一成長基板10；依序形成一第一半導體層122、一主動層124與一第二半導體層126於成長基板10之上以形成發光疊層12；以及形成第一接觸層14於發光疊層12之上。第1B圖為第1A圖之上視圖。如第1B圖所示，第一接觸層14被圖案化以曝露部分第二半導體層126，且第一接觸層14包含一第一接觸鏈142a；一第二接觸鏈142b；以及複數個第一接觸線144與第一接觸鏈142a及第二接觸鏈142b相接觸。第一接觸鏈142a的寬度w1與第二接觸鏈142b的寬度w2約略相同；於另一實施例中，與第一電極22電連接且與第一導電柱20接觸之第一接觸鏈142a的寬度w1較第二接觸鏈142b的寬度w2為大。如第1C圖所示，黏結層16具有分別形成於第一接觸層14與支持基板18的附屬層161、162。接著藉由黏結製程黏結附屬層161、162以形成連接支持基板18與第一接觸層14及發光疊層12之黏結層16，其中部分之黏結層16形成於曝露之第二半導體層126之上。換言之，支持基板18被黏結至第一接觸層14與發光疊層12。於另一實施例中，黏結層16可僅形成於第一接觸層14或支持基板18以進行後續的黏結製程。移除成長基板10之後，形成第一導電層11於第一半導體層122之下，其中第一導電層11包含複數個接觸部並曝露部分第一半導體層122。第二導電層13形成於第一導電層11之下，且圍繞第一導電層11，其中第二導電層13形成於曝露之第一導電層122之下。接著反射層15形成於第二導電層13之下。如第1D圖所示，部分之反射層15、第二導電層13、第一導電層11與發光疊層12被移除以形成複數個第一凹部17，並曝露部分第一接觸鏈142a及/或複數個第一接觸線144。保護層19形成於部分反射層15之下，沿著第一凹部17之內壁172延伸，覆蓋部分複數個第一接觸線144及/或選擇性地覆蓋部分第一接觸鏈142a。如第1E圖與第1F圖所示，第一導電柱20分別形成於第一凹部17且接觸第一接觸鏈142a及/或複數個第一接觸線144。第一電極22形成於第一導電柱20與保護層19之下，其中第一電極22經由第一導電柱20與第一接觸層14電連接。第二電極24形成於反射層15未被保護層19覆蓋之部分之下以形成發光裝置1。因為複數個第一接觸線144分佈於第二半導體層126之上以增加電流通過的面積，所以第一接觸層14能改善發光裝置1之電流擴散能力以提升發光裝置1之發光效率。因為一般第一電極需要足夠的面積以進行後續的製程，例如打線，所以大部分的主動層需要被移除，導致發光效率降低。然而如發光裝置1所示，因為第一電極22藉由形成於第一凹部17的第一導電柱20與第一接觸層14連結，而且第一凹部17之面積遠小於第一電極22之面積，所以較少部分的主動層124需要被移除。由於沒有太多的主動層124被移除，所以對發光裝置1的發光效率影響有限。同時，若因後續製程進行需求而需要增加第一電極22的面積，與習知LED相較，並不需要進一步移除更多的主動層即可達成。
支持基板18相對於發光疊層12所發之光為透明，其材料包含導電材料，例如為類鑽碳薄膜(Diamond Like Carbon；DLC)、複合材料、金屬基複合材料(Metal Matrix Composite；MMC)、陶瓷基複合材料(Ceramic Matrix Composite；CMC)、高分子基複合材料 (Polymer Matrix Composite，PMC)、磷化碘(IP)、碳化矽(SiC)、磷化鎵(GaP)、磷砷化鎵(GaAsP)、磷化銦(InP)、鎵酸鋰(LiGaO2)或鋁酸鋰(LiAlO2)。支持基板18材料可包含絕緣材料，例如為藍寶石（Sapphire）、鑽石(Diamond)、玻璃(Glass)、聚合物(Polymer)、環氧樹脂（Epoxy）、石英(Quartz)、壓克力(Acryl)、氧化鋁(Al2O3)、氧化鋅(ZnO)或氮化鋁(AlN)。
黏結層16可黏著地連接支持基板18與第一接觸層14，或連接第一接觸層14與發光疊層12。黏結層16相對於發光疊層12所發之光為透明，其材料可為絕緣材料與/或導電材料。絕緣材料包含但不限於聚亞醯胺(PI)、苯并環丁烯（BCB）、過氟環丁烷（PFCB）、氧化鎂(MgO)、Su8、環氧樹脂（Epoxy）、丙烯酸樹脂（Acrylic Resin）、環烯烴聚合物（COC）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚對苯二甲酸乙二酯（PET）、聚碳酸酯（PC）、聚醚醯亞胺（Polyetherimide）、氟碳聚合物（Fluorocarbon Polymer）、玻璃(Glass)、氧化鋁(Al2O3)、氧化矽(SiOx)、氧化鈦(TiO2)、氮化矽(SiNx)或旋塗玻璃(SOG)。導電材料包含但不限於氧化銦錫(ITO)、氧化銦(InO)、氧化錫(SnO)、氧化鎘錫(CTO)、氧化銻錫(ATO)、氧化鋁鋅(AZO)、氧化鋅錫(ZTO)、氧化鋅(ZnO)、氧化銦鋅(IZO)、氧化鉭(Ta2O5)、類鑽碳薄膜(DLC)或氧化鎵鋅(GZO)等。
第一接觸層14可電性地傳導和擴散電流，可為導電材料，包含但不限於氧化銦錫(ITO)、氧化銦(InO)、氧化錫(SnO)、氧化鎘錫(CTO)、氧化銻錫(ATO)、氧化鋁鋅(AZO)、氧化鋅錫(ZTO)、氧化鋅(ZnO)、氧化鎵鋅(GZO)、氧化銦鋅(IZO)、氧化鉭(Ta2O5)、類鑽碳薄膜(DLC)、銅(Cu)、鋁(Al)、銦(In)、錫(Sn)、金(Au)、鉑(Pt)、鋅(Zn)、銀(Ag)、鈦(Ti)、鎳(Ni)、鉛(Pb)、鈀(Pd)、鍺(Ge)、鉻(Cr)、鎘(Cd)、鈷(Co)、錳(Mn)、銻(Sb)、鉍(Bi)、鎵(Ga)、鉈(Tl)、釙(Po)、銥(Ir)、錸(Re)、銠(Rh)、鋨(Os)、鎢(W)、鋰(Li)、鈉(Na)、鉀(K)、鈹(Be)、鎂(Mg)、鈣(Ca)、鍶(Sr)、鋇(Ba)、鋯(Zr)、鉬(Mo)、鑭(La)、鉻-金(Cr-Au)、銀-鈦(Ag-Ti)、銅-錫(Cu-Sn)、銅-鋅(Cu-Zn)、銅-鎘(Cu-Cd)、錫-鉛-銻(Sn-Pb-Sb)、錫-鉛-鋅(Sn-Pb-Zn)、鎳-錫(Ni-Sn)、鎳-鈷(Ni-Co)或金合金(Au alloy)等。第一接觸鏈142a與第二接觸鏈142b分別形成於發光疊層12之相對邊，其寬度大約為4~8微米，較佳為6微米。每一第一接觸線144的寬度約為3~10微米，任兩相鄰之第一接觸線144之間距約為70~140微米。為了提升發光效率與電流擴散能力，第二半導體層126被複數個第一接觸線144所覆蓋的面積約為第二半導體層126上表面積的4~30%。
發光疊層12可成長於成長基板10之上，並於施加電壓的情況下產生光線。其中第一半導體層122與第二半導體層126之極性相異，主動層124之結構可包含為單異質結構（single heterostructure；SH）、雙異質結構（double heterostructure；DH）、雙側雙異質結構（double-side double heterostructure；DDH）或多層量子井（multi-quantum well；MQW）。發光疊層12之材料包含半導體材料具有一種以上之元素選自鎵(Ga)、鋁(Al)、銦(In)、磷(P)、氮(N)、鋅(Zn)、鎘(Cd)與硒(Se)所構成之群組。成長基板10之材料選自藍寶石（Sapphire）、砷化鎵(GaAs)、矽(Si)、氮化鎵(GaN)與碳化矽(SiC)所構成之群組。
第一導電層11可傳導與擴散電流，同時與發光疊層12及/或第二導電層13形成歐姆接觸，相對於發光疊層12所發之光為透明，具有複數個接觸部或複數個接觸線，每一個接觸部相互分離。自下方視之，每一接觸部的形狀可為三角形、矩形、平形四邊形或圓形等等。以圓形的接觸部為例，其直徑可為6~10微米。複數個接觸部之面積相對於主動層124之上表面面積之比例約為0.5~6%，更佳為1~3%。複數個接觸部可於任二相鄰之第一接觸線144之間排列成二或三條線，即複數個第一接觸線144不位在複數個導電部之正上方。第二導電層13可覆蓋與圍繞第一導電層11，即第一導電層11被第二導電層13包覆。第二導電層13可傳導與擴散電流，同時與反射層15及/或第一導電層11形成歐姆接觸。第二導電層13與第一導電層11之材料分別包含透明導電材料及金屬材料。透明導電材料包含但不限於氧化銦錫(ITO)、氧化銦(InO)、氧化錫(SnO)、氧化鎘錫(CTO)、氧化銻錫(ATO)、氧化鋁鋅(AZO)、氧化鋅錫(ZTO)、氧化鋅(ZnO)、氧化鎵鋅(GZO)、氧化銦鋅(IZO)、氧化鉭(Ta2O5)或類鑽碳薄膜(DLC)。金屬材料包含但不限於銅(Cu)、鋁(Al)、銦(In)、錫(Sn)、金(Au)、鉑(Pt)、鋅(Zn)、銀(Ag)、鈦(Ti)、鎳(Ni)、鉛(Pb)、鈀(Pd)、鍺(Ge)、鉻(Cr)、鎘(Cd)、鈷(Co)、錳(Mn)、銻(Sb)、鉍(Bi)、鎵(Ga)、鉈(Tl)、釙(Po)、銥(Ir)、錸(Re)、銠(Rh)、鋨(Os)、鎢(W)、鋰(Li)、鈉(Na)、鉀(K)、鈹(Be)、鎂(Mg)、鈣(Ca)、鍶(Sr)、鋇(Ba)、鋯(Zr)、鉬(Mo)、鑭(La)、鉻-金(Cr-Au)、銀-鈦(Ag-Ti)、銅-錫(Cu-Sn)、銅-鋅(Cu-Zn)、銅-鎘(Cu-Cd)、錫-鉛-銻(Sn-Pb-Sb)、錫-鉛-鋅(Sn-Pb-Zn)、鎳-錫(Ni-Sn)、鎳-鈷(Ni-Co)或金合金(Au alloy)等。另外，第二導電層13可被圖案化或其厚度可調整，以致反射層15可直接與第一導電層11接觸。
如第1G圖所示，第二導電層13具有複數個通道131形成於與第一導電層11相對之位置，接著反射層15形成於第二導電層13之下，並填入複數個通道131之中與第一導電層11電連接，以改善電流擴散。此實施例中，第二導電層13之材料可選擇性地為絕緣材料，包含但不限於聚亞醯胺(PI)、苯并環丁烯（BCB）、過氟環丁烷（PFCB）、氧化鎂(MgO)、Su8、環氧樹脂（Epoxy）、丙烯酸樹脂（Acrylic Resin）、環烯烴聚合物（COC）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚對苯二甲酸乙二酯（PET）、聚碳酸酯（PC）、聚醚醯亞胺（Polyetherimide）、氟碳聚合物（Fluorocarbon Polymer）、玻璃(Glass)、氧化鋁(Al2O3)、氧化矽(SiOx)、氧化鈦(TiO2)、氮化矽(SiNx)或旋塗玻璃(SOG)。
反射層15可反射發光疊層12發出之光。反射層15更可包含複數個附屬層(未顯示)以形成布拉格反射層(DBR)。反射層15之材料可為透明導電材料及/或金屬材料。透明導電材料包含但不限於氧化銦錫(ITO)、氧化銦(InO)、氧化錫(SnO)、氧化鎘錫(CTO)、氧化銻錫(ATO)、氧化鋁鋅(AZO)、氧化鋅錫(ZTO)、氧化鋅(ZnO)、氧化鎵鋅(GZO)、氧化銦鋅(IZO)、氧化鉭(Ta2O5)或類鑽碳薄膜(DLC)。金屬材料包含但不限於銅(Cu)、鋁(Al)、銦(In)、錫(Sn)、金(Au)、鉑(Pt)、鋅(Zn)、銀(Ag)、鈦(Ti)、鎳(Ni)、鉛(Pb)、鈀(Pd)、鍺(Ge)、鉻(Cr)、鎘(Cd)、鈷(Co)、錳(Mn)、銻(Sb)、鉍(Bi)、鎵(Ga)、鉈(Tl)、釙(Po)、銥(Ir)、錸(Re)、銠(Rh)、鋨(Os)、鎢(W)、鋰(Li)、鈉(Na)、鉀(K)、鈹(Be)、鎂(Mg)、鈣(Ca)、鍶(Sr)、鋇(Ba)、鋯(Zr)、鉬(Mo)、鑭(La)、鉻-金(Cr-Au)、銀-鈦(Ag-Ti)、銅-錫(Cu-Sn)、銅-鋅(Cu-Zn)、銅-鎘(Cu-Cd)、錫-鉛-銻(Sn-Pb-Sb)、錫-鉛-鋅(Sn-Pb-Zn)、鎳-錫(Ni-Sn)、鎳-鈷(Ni-Co)或金合金(Au alloy)等。
如第1F圖所示，第一凹部17裸露部分反射層15、第二導電層13、第一導電層11與發光疊層12，其數量不限於二。自上方視之，第一凹部17的形狀可為三角形、矩形、平形四邊形或圓形等等。主動層124用以形成第一凹部17之面積相對於主動層124之面積的比例約為4~20%。因為第一電極22藉由位於第一凹部17的第一導電柱20與第一接觸層14連接，第一凹部17的面積遠小於第一電極22，所以較少面積的主動層124被移除。由於沒有太多的主動層124被移除，所以對發光裝置1的發光效率影響有限。保護層19形成於第一凹部17之內壁172，使第一導電柱20與反射層15、第二導電層13、第一導電層11與發光疊層12電絕緣。保護層19具有絕緣材料，包含但不限於聚亞醯胺(PI)、苯并環丁烯（BCB）、過氟環丁烷（PFCB）、氧化鎂(MgO)、Su8、環氧樹脂（Epoxy）、丙烯酸樹脂（Acrylic Resin）、環烯烴聚合物（COC）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚對苯二甲酸乙二酯（PET）、聚碳酸酯（PC）、聚醚醯亞胺（Polyetherimide）、氟碳聚合物（Fluorocarbon Polymer）、玻璃(Glass)、氧化鋁(Al2O3)、氧化矽(SiOx)、氧化鈦(TiO2)、氮化矽(SiNx)或旋塗玻璃(SOG)。
第一導電柱20形成於第一凹部17內的保護層19上，並位於第一接觸鏈142a及/或複數個第一接觸線144之上，且電連接第一電極22與第一接觸層14。第一導電柱20之材料可為透明導電材料或金屬材料。當第一導電柱20之折射率小於保護層19之折射率，因為自發光疊層12至外在環境的折射率逐漸降低，發光裝置1的光摘出因而提高。透明導電材料包含但不限於氧化銦錫(ITO)、氧化銦(InO)、氧化錫(SnO)、氧化鎘錫(CTO)、氧化銻錫(ATO)、氧化鋁鋅(AZO)、氧化鋅錫(ZTO)、氧化鋅(ZnO)、氧化鎵鋅(GZO)、氧化銦鋅(IZO)、氧化鉭(Ta2O5)或類鑽碳薄膜(DLC)。金屬材料包含但不限於銅(Cu)、鋁(Al)、銦(In)、錫(Sn)、金(Au)、鉑(Pt)、鋅(Zn)、銀(Ag)、鈦(Ti)、鎳(Ni)、鉛(Pb)、鈀(Pd)、鍺(Ge)、鉻(Cr)、鎘(Cd)、鈷(Co)、錳(Mn)、銻(Sb)、鉍(Bi)、鎵(Ga)、鉈(Tl)、釙(Po)、銥(Ir)、錸(Re)、銠(Rh)、鋨(Os)、鎢(W)、鋰(Li)、鈉(Na)、鉀(K)、鈹(Be)、鎂(Mg)、鈣(Ca)、鍶(Sr)、鋇(Ba)、鋯(Zr)、鉬(Mo)、鑭(La)、鉻-金(Cr-Au)、銀-鈦(Ag-Ti)、銅-錫(Cu-Sn)、銅-鋅(Cu-Zn)、銅-鎘(Cu-Cd)、錫-鉛-銻(Sn-Pb-Sb)、錫-鉛-鋅(Sn-Pb-Zn)、鎳-錫(Ni-Sn)、鎳-鈷(Ni-Co)或金合金(Au alloy)等。第一電極22與第二電極24用以接受外部電壓，其材料可為透明導電材料及/或金屬材料。透明導電材料包含但不限於氧化銦錫(ITO)、氧化銦(InO)、氧化錫(SnO)、氧化鎘錫(CTO)、氧化銻錫(ATO)、氧化鋁鋅(AZO)、氧化鋅錫(ZTO)、氧化鋅(ZnO)、氧化鎵鋅(GZO)、氧化銦鋅(IZO)、氧化鉭(Ta2O5)或類鑽碳薄膜(DLC)。金屬材料包含但不限於銅(Cu)、鋁(Al)、銦(In)、錫(Sn)、金(Au)、鉑(Pt)、鋅(Zn)、銀(Ag)、鈦(Ti)、鎳(Ni)、鉛(Pb)、鈀(Pd)、鍺(Ge)、鉻(Cr)、鎘(Cd)、鈷(Co)、錳(Mn)、銻(Sb)、鉍(Bi)、鎵(Ga)、鉈(Tl)、釙(Po)、銥(Ir)、錸(Re)、銠(Rh)、鋨(Os)、鎢(W)、鋰(Li)、鈉(Na)、鉀(K)、鈹(Be)、鎂(Mg)、鈣(Ca)、鍶(Sr)、鋇(Ba)、鋯(Zr)、鉬(Mo)、鑭(La)、鉻-金(Cr-Au)、銀-鈦(Ag-Ti)、銅-錫(Cu-Sn)、銅-鋅(Cu-Zn)、銅-鎘(Cu-Cd)、錫-鉛-銻(Sn-Pb-Sb)、錫-鉛-鋅(Sn-Pb-Zn)、鎳-錫(Ni-Sn)、鎳-鈷(Ni-Co)或金合金(Au alloy)等。
第2A-2B圖繪示本發明之第二實施例之一發光裝置2。如第2B圖所示，發光裝置2包含一LED，具有一支持基板18；一黏結層16；一第一接觸層14；一發光疊層12；一第一導電層11；一第二導電層13；一反射層15；一保護層19；第一導電柱20；一第一電極22與一第二電極24。發光裝置2類似發光裝置1，然而於第二實施例中，第一接觸鏈142a形成於接近發光疊層12之上表面的中心位置，更佳為沿著發光疊層12之中心線形成，複數個第一接觸線144自第一接觸鏈142a向發光疊層12的邊緣延伸。第一凹部17形成於靠近發光疊層12上表面之中心位置，第一導電柱20形成於第一凹部17之中且電連接第一電極22與第一接觸層14。因為複數個第一接觸線144分布在第二半導體層126之上，增加了電流通過的面積，所以第一接觸層14可增進電流擴散的能力以提升發光裝置2的發光效率。因為一般第一電極需要足夠的面積以進行後續的製程，例如打線，所以大部分的主動層需要被移除，導致發光效率降低。然而如發光裝置2所示，因為第一電極22藉由形成於第一凹部17的第一導電柱20與第一接觸層14連結，而且第一凹部17之面積遠小於第一電極22之面積，所以較少部分的主動層124需要被移除。由於沒有太多的主動層124被移除，所以對發光裝置2的發光效率影響有限。同時，若因後續製程進行需求而需要增加第一電極22的面積，與習知LED相較，並不需要進一步移除更多的主動層即可達成。
第3圖繪示本發明之第三實施例之一發光裝置3。如第3圖所示，發光裝置3包含一LED，具有一支持基板18；一黏結層16；一第一接觸層14；一發光疊層12；一第一導電層11；一第二導電層13；一反射層15；一保護層19；第一導電柱20；一第一電極22與一第二電極24。發光裝置3類似發光裝置1，然而保護層19形成於反射層15的下表面之下且覆蓋整個下表面。一絕緣層30形成於保護層19與第一電極22之下，第二電極24形成於絕緣層30之下，其中一部分第二電極24位於第一電極22之下。通孔32形成於絕緣層30與保護層19之中，第二導電柱34形成於通孔32之中且電連接第二電極24與反射層15。因為絕緣層30可電絕緣第一電極22與第二電極24，所以第二電極24其中一部分241可位於第一電極22之下，與習知LED相較，並不需要進一步移除更多的主動層即可達成。絕緣層30具有絕緣材料，包含但不限於聚亞醯胺(PI)、苯并環丁烯（BCB）、過氟環丁烷（PFCB）、氧化鎂(MgO)、Su8、環氧樹脂（Epoxy）、丙烯酸樹脂（Acrylic Resin）、環烯烴聚合物（COC）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚對苯二甲酸乙二酯（PET）、聚碳酸酯（PC）、聚醚醯亞胺（Polyetherimide）、氟碳聚合物（Fluorocarbon Polymer）、玻璃(Glass)、氧化鋁(Al2O3)、氧化矽(SiOx)、氧化鈦(TiO2)、氮化矽(SiNx)或旋塗玻璃(SOG)。第二導電柱34之材料可為透明導電材料及/或金屬材料。透明導電材料包含但不限於氧化銦錫(ITO)、氧化銦(InO)、氧化錫(SnO)、氧化鎘錫(CTO)、氧化銻錫(ATO)、氧化鋁鋅(AZO)、氧化鋅錫(ZTO)、氧化鋅(ZnO)、氧化鎵鋅(GZO)、氧化銦鋅(IZO)、氧化鉭(Ta2O5)或類鑽碳薄膜(DLC)。金屬材料包含但不限於銅(Cu)、鋁(Al)、銦(In)、錫(Sn)、金(Au)、鉑(Pt)、鋅(Zn)、銀(Ag)、鈦(Ti)、鎳(Ni)、鉛(Pb)、鈀(Pd)、鍺(Ge)、鉻(Cr)、鎘(Cd)、鈷(Co)、錳(Mn)、銻(Sb)、鉍(Bi)、鎵(Ga)、鉈(Tl)、釙(Po)、銥(Ir)、錸(Re)、銠(Rh)、鋨(Os)、鎢(W)、鋰(Li)、鈉(Na)、鉀(K)、鈹(Be)、鎂(Mg)、鈣(Ca)、鍶(Sr)、鋇(Ba)、鋯(Zr)、鉬(Mo)、鑭(La)、鉻-金(Cr-Au)、銀-鈦(Ag-Ti)、銅-錫(Cu-Sn)、銅-鋅(Cu-Zn)、銅-鎘(Cu-Cd)、錫-鉛-銻(Sn-Pb-Sb)、錫-鉛-鋅(Sn-Pb-Zn)、鎳-錫(Ni-Sn)、鎳-鈷(Ni-Co)或金合金(Au alloy)等。
第4圖繪示本發明之第四實施例之一發光裝置4。如第4圖所示，發光裝置4包含一LED，具有一支持基板18；一黏結層16；一第一接觸層14；一發光疊層12；一第一導電層11；一第二導電層13；一反射層15；一保護層19；第一導電柱20；一第一電極22與一第二電極24。發光裝置4類似發光裝置1，一絕緣層40形成於保護層19與第一電極22之下，第二電極24形成於反射層15、保護層19與絕緣層40之下，其中絕緣層40電絕緣第一電極22與第二電極24，一部分第二電極24位於第一電極22之下。第二電極24與反射層15電連接。因為絕緣層40可電絕緣第一電極22與第二電極24，所以第二電極24其中一部分241’可位於第一電極22之下。與習知LED相較，並不需要進一步移除更多的主動層即可達成。 第5圖繪示本發明之第五實施例之一發光裝置5。如第5圖所示，發光裝置5包含一LED，具有一支持基板18；一黏結層16；一第一接觸層14；一發光疊層12；一第一導電層11；一第二導電層13；一反射層15；一保護層19；第一導電柱20；一第一電極22與一第二電極24。發光裝置5類似發光裝置1。另外，一絕緣層50形成於反射層15、保護層19與第一電極22之下，第二電極24形成於反射層15、保護層19與絕緣層50之下，其中絕緣層50電絕緣第一電極22與第二電極24，一部分第二電極24位於第一電極22之下。第二電極24與反射層15電連接。因為絕緣層50可電絕緣第一電極22與第二電極24，所以第二電極24其中一部分241’可位於第一電極22之下。與習知LED相較，並不需要進一步移除更多的主動層即可達成。
第6圖繪示本發明之第六實施例之一發光裝置6。如第6圖所示，發光裝置6包含一LED，具有一支持基板18；一黏結層16；一第一接觸層14；一發光疊層12；一第一導電層11；一第二導電層13；一反射層15；一保護層19；第一導電柱20；一第一電極22與一第二電極24。發光裝置6類似發光裝置1。另外，一絕緣層60形成於保護層19與第二電極24之下，第一電極22形成於第一導電柱20、保護層19與絕緣層60之下，其中絕緣層60電絕緣第一電極22與第二電極24，一部分第一電極22位於第二電極24之下，第一電極22與第一接觸層14電連接。因為絕緣層60可電絕緣第一電極22與第二電極24，所以第一電極22其中一部分221可位於第二電極24之下。與習知LED相較，並不需要進一步移除更多的主動層即可達成。。
7圖繪示本發明之第七實施例之一發光裝置7。如第7圖所示，發光裝置7包含一LED，具有一支持基板18；一黏結層16；一第一接觸層14；一發光疊層12；一第一導電層11；一第二導電層13；一反射層15；一保護層19；第一導電柱20；一第一電極22與一第二電極24。發光裝置7類似發光裝置2。另外，一絕緣層70形成於保護層19與第二電極24之下，第一電極22形成於第一導電柱20、保護層19與絕緣層70之下，其中絕緣層70電絕緣第一電極22與第二電極24，一部分第一電極22位於第二電極24之下，第一電極22與第一接觸層14電連接。因為絕緣層70可電絕緣第一電極22與第二電極24，所以第一電極22其中一部分221’可位於第二電極24之下。與習知LED相較，並不需要進一步移除更多的主動層即可達成。
第8A圖與第8B圖繪示本發明之第八實施例之一發光裝置8。如第8A圖與第8B圖所示，發光裝置8包含一LED，具有一支持基板18；一黏結層16；一第一接觸層84；一發光疊層12；一第一導電層11；一第二導電層13；一反射層15；一保護層19；一第一導電柱20；一第二導電柱80；一第一電極22與一第二電極24。發光裝置8類似發光裝置2。然而，第一接觸層84具有一第一接觸鏈842a與一第二接觸鏈842b。第二接觸鏈842b形成於靠近發光疊層12的上表面中心，更佳為沿著發光疊層12之中心線形成。第一接觸層84更包含複數個第一接觸線844a，其中第一接觸線844a和第一接觸鏈842a連接，並且自第一接觸鏈842a向發光疊層12之中心線延伸；以及複數個第二接觸線844b，其中第二接觸線844b和第二接觸鏈842 b連接，並且自第二接觸鏈842 b向發光疊層12之邊緣延伸。一第一凹部17與一第二凹部87分別形成於發光疊層12上表面之中心與發光裝置8之邊緣，第一導電柱20形成於第一凹部17與第二導電柱80形成於第二凹部87，電連接第一電極22與第一接觸層84。
第9A~9D圖繪示本發明之第九實施例之一發光裝置9。此實施例中，為了擴大發光裝置9的有效出光面積，並未形成第一凹部17。即保留原本反射層15與發光疊層12要被移除以形成第一凹部17的部分，電連接結構99藉由跨橋製造法自發光疊層12的外部延伸。
如第9A圖所示，一種製造發光裝置9的方法包含提供一成長基板10；在成長基板10上接續形成一第一半導體層122、一主動層124與一第二半導體層126以形成一發光疊層12；形成一反射層15於發光疊層12之上；形成一第二電極24於反射層15之上；形成一保護層19於部分反射層15之上，並依發光疊層12之側壁延伸；以及形成一第一電極22於保護層19之上。如第9B圖所示，發光裝置9被倒置於基座97之上，導電線路92形成於基座97之上。將發光裝置9之電極22/24與基座97上之導電線路92連接之後，移除成長基板10，粗化第一半導體層122之表面以提升出光效率。如第9C圖所示，用以電連接第一半導體層122與第一電極22之電連接結構99形成於第一半導體層122之上並沿著發光疊層12之側壁形成。另外，為了發光裝置9與外部電路的打線製程，基座97上的導電線路92可選擇性地延伸。
第9D圖繪示發光裝置9的上視圖，電連接結構99具有接觸鏈942a/942b與複數個第一接觸線944位於發光疊層12之上。延伸的導電線路92藉由打線與外部電路電連接。
第10圖繪示本發明之第十實施例之一發光裝置10。發光裝置10具有複數個發光單元1000，每一發光單元1000與發光裝置1類似，包含一LED，具有一第一接觸層14；一發光疊層12；一第一導電層11；一第二導電層13；以及一反射層15。發光裝置10更包含一電連接結構101，電連接兩相鄰之發光單元1000以讓發光單元1000之間互相串聯。具體言之，電連接結構101電連接一發光單元1000之第一接觸層14與另一相鄰發光單元1000之反射層15。此外，每一發光單元可選擇性地包含複數個相互串聯、並聯或反向並聯之LED。保護層19形成於每個發光單元1000與電連接結構101之間以避免發光單元1000與電連接結構101之間形成電流通道。另外，一絕緣層100形成於每個發光單元的保護層19與反射層15之下。再者，一第一發光單元1000'具有第一導電柱20以電連接第一接觸層14與一第一電極22。第一電極22形成於第一發光單元1000'的絕緣層100與保護層19之下，第二電極24形成於一第二發光單元1000''的絕緣層100與反射層15之下。第一導電柱20之寬度大於或等於電連接結構101的寬度，發光單元1000經由一黏結層16一同黏結於一支持基板18。由於絕緣層100電絕緣第一電極22與第二電極24，所以第一電極22與第二電極24可具有分部222/242，與習知LED相較，並不需要進一步移除更多的主動層即可達成。
於另一實施例中，一太陽能裝置具有一與前述任一發光裝置相似之結構，用以吸收光線。若因後續製程進行需求而需要增加第一電極22之面積，與傳統太陽能裝置相較，並不需要進一步移除更多的主動層即可達成，可改進散熱能力。第13圖係繪示出一光源產生裝置示意圖，一光源產生裝置13包含一晶粒產生自具有前述任一實施例中之LED之晶圓。光源產生裝置13可以是一照明裝置，例如路燈、車燈或室內照明光源，也可以是交通號誌或一平面顯示器中背光模組的一背光光源。光源產生裝置13具有前述發光元件組成之一光源1301、一電源供應系統1302以供應光源1301一電流、以及一控制元件1303，用以控制電源供應系統1302。
第14圖係繪示出一背光模組剖面示意圖，一背光模組14包含前述實施例中的光源產生裝置13，以及一光學元件1401。光學元件1401可將由光源產生裝置13發出的光加以處理，以應用於平面顯示器，例如散射光源產生裝置13發出的光。
惟上述實施例僅為例示性說明本發明之原理及其功效，而非用於限制本發明。任何本發明所屬技術領域中具有通常知識者均可在不違背本發明之技術原理及精神的情況下，對上述實施例進行修改及變化。因此本發明之權利保護範圍如後述之申請專利範圍所列。
1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、1200‧‧‧發光裝置
10‧‧‧成長基板
11‧‧‧第一導電層
12‧‧‧發光疊層
122‧‧‧第一半導體層
124、1106‧‧‧主動層
126‧‧‧第二半導體層
13‧‧‧第二導電層
131‧‧‧通道
14、84‧‧‧第一接觸層
142a、842a、942a‧‧‧第一接觸鏈
142b、842b、942b‧‧‧第二接觸鏈
144、844、944‧‧‧第一接觸線
15‧‧‧反射層
16‧‧‧黏結層
161、162‧‧‧黏結層之附屬層
17‧‧‧第一凹部
172‧‧‧內壁
18‧‧‧支持基板
19‧‧‧保護層
20‧‧‧第一導電柱
22‧‧‧第一電極
221、241’‧‧‧第一電極之一部分
24‧‧‧第二電極
241、241’、241’’‧‧‧第二電極之一部分
30、40、50、60、70、100‧‧‧絕緣層
32‧‧‧通孔
34、80‧‧‧第二導電柱
87‧‧‧第二凹部
92‧‧‧導電線路
97‧‧‧基座
99、101‧‧‧電連接結構
1000‧‧‧發光單元
1000’‧‧‧第一發光單元
1000’’‧‧‧第二發光單元
1102、1212‧‧‧基板
1104‧‧‧n型半導體層
1108‧‧‧p型半導體層
1202‧‧‧次載體
1204‧‧‧電路
1206‧‧‧焊料
1208‧‧‧電性連接結構
1210‧‧‧LED
1214‧‧‧電極
13‧‧‧光源產生裝置
1301‧‧‧光源
1302‧‧‧電源供應系統
1303‧‧‧控制元件
14‧‧‧背光模組
1401‧‧‧光學元件
a1‧‧‧p型電極
a2‧‧‧n型電極
第1A-1E圖為本發明第一實施例之發光裝置之製造流程圖。
第1F圖為本發明第1E圖所示之發光裝置之側視圖。
第1G圖為本發明另一實施例之發光裝置之剖面圖。
第2A圖為本發明第二實施例之發光裝置之上視圖。
第2B圖為本發明第2A圖所示之發光裝置之剖面圖。
第3圖為本發明第三實施例之發光裝置之剖面圖。
第4圖為本發明第四實施例之發光裝置之剖面圖。
第5圖為本發明第五實施例之發光裝置之剖面圖。
第6圖為本發明第六實施例之發光裝置之剖面圖。
第7圖為本發明第七實施例之發光裝置之剖面圖。
第8A圖為本發明第八實施例之上視圖。
第8B圖為本發明第8A圖所示之發光裝置之剖面圖。
第9A-9C圖為本發明第九實施例之發光裝置之製造流程圖。
第9D圖為本發明第9C圖所示之發光裝置之上視圖。
第10圖為本發明第十實施例之發光裝置之剖面圖。
第11圖為習知之LED之剖面圖。
第12圖為習知之發光裝置結構示意圖。
第13圖為本發明一實施例之光源產生裝置之示意圖。
第14圖為本發明一實施例之背光模組之示意圖。
無。
1‧‧‧發光裝置
11‧‧‧第一導電層
12‧‧‧發光疊層
13‧‧‧第二導電層
14‧‧‧第一接觸層
142a‧‧‧第一接觸鏈
142b‧‧‧第二接觸鏈
15‧‧‧反射層
16‧‧‧黏結層
18‧‧‧支持基板
19‧‧‧保護層
20‧‧‧第一導電柱
22‧‧‧第一電極
24‧‧‧第二電極

Claims (10)

  1. 一發光裝置包含︰ 一第一電極； 一發光疊層，位於該第一電極之上； 一第一接觸層，位於該發光疊層之上； 一第一導電柱，位於該第一電極與該第一接觸層之間且電連接該第一電極與該第一接觸層；以及 一保護層，介於該第一導電柱與該發光疊層之間； 其中該第一電極之一部分與該發光疊層重疊。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的發光裝置，更包含一位於該第一接觸層之上的基板以及一位於該基板以及該第一接觸層之間的黏結層。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的發光裝置，其中該發光疊層被該第一接觸層所佔據之面積比例係4%至30%。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的發光裝置，其中該保護層介於該發光疊層以及該第一電極之間。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的發光裝置，更包含一位於該發光疊層之下的第二電極，該第二電極與該發光疊層重疊。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的發光元件，其中該保護層分開該第一電極以及該第二電極。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的發光元件，其中該保護層與該發光疊層重疊。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的發光元件，其中該第一電極之另一部分與該第一接觸層重疊。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的發光元件，更包含一位於該發光疊層之下的第二電極，該第二電極與該發光疊層重疊。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的發光元件，其中該第一電極之該部分與該保護層以及該第一接觸層重疊，該第一電極之另一部分與該第一導電柱以及與該第一接觸層重疊。
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