TW202345419A - 發光元件 - Google Patents

發光元件 Download PDF

Info

Publication number
TW202345419A
TW202345419A TW111144979A TW111144979A TW202345419A TW 202345419 A TW202345419 A TW 202345419A TW 111144979 A TW111144979 A TW 111144979A TW 111144979 A TW111144979 A TW 111144979A TW 202345419 A TW202345419 A TW 202345419A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
electrode
layer
light
metal bonding
bonding layer
Prior art date
Application number
TW111144979A
Other languages
English (en)
Inventor
謝冰璋
陳俊昌
Original Assignee
晶元光電股份有限公司
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
Application filed by 晶元光電股份有限公司 filed Critical 晶元光電股份有限公司
Publication of TW202345419A publication Critical patent/TW202345419A/zh

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
    • H01L33/36—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
    • H01L33/38—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 with a particular shape
    • 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
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Led Devices (AREA)

Abstract

一種發光元件，包含：半導體疊層；電極，位於半導體疊層上且電性連接半導體疊層，包含下部電極以及上部電極位於下部電極上；以及保護層，覆蓋半導體疊層及下部電極，包含開口位於下部電極上並露出上部電極；其中下部電極包含第一主體結構以及第一金屬接著層，第一金屬接著層位於第一主體結構之上表面及側表面上並相接於上部電極。

Description

發光元件
本申請案係關於一種發光元件，特別是一種具有多層電極結構的發光元件。
發光元件具有低功率消耗、高亮度、高演色性、及體積小等優點，已廣泛用於各式照明及顯示裝置。舉例而言，發光元件作為顯示裝置的畫素或背光，可以實現更高畫質的顯示效果。習知發光元件包含分別設置在p型半導體層及n型半導體層上的p型電極及n型電極，以及設置於發光元件表面的保護層，保護層具有開口露出p型電極及n型電極，露出的p型電極及n型電極可作為打線(wiring bond)的部位。
然而，習知發光元件可能存在下列問題：在發光元件的打線製程中或製程後，在電極上方有應力的存在，因此在保護層和電極之間可能發生裂隙，保護層無法提供有效的保護功能，使得環境的水氣、氧氣或汙染物侵入發光元件而導致失效；或是p、n電極在電場施加下，電極中的金屬成分發生擴散遷徙(migration)現象，使得電極結構被破壞或變質而導致發光元件失效。
本申請案揭露一種發光元件，包含：半導體疊層；電極，位於半導體疊層上且電性連接半導體疊層，包含下部電極以及上部電極位於下部電極上；以及保護層，覆蓋半導體疊層及下部電極，包含開口位於下部電極上並露出上部電極；其中下部電極包含第一主體結構以及第一金屬接著層，第一金屬接著層位於第一主體結構之上表面及側表面上並相接於上部電極。
本申請案另揭露一種發光元件封裝體，包含：主體；腔體，位於主體中；導線端子，位於腔體的底部；發光元件，位於底部；導線以及金屬焊球，位於腔體中；以及封裝材料，設置在腔體中並覆蓋發光元件；其中，發光元件包含：一半導體疊層；一電極位於半導體疊層上且電性連接半導體疊層，包含下部電極以及上部電極位於下部電極上；以及保護層，覆蓋半導體疊層及下部電極，包含開口位於下部電極上並露出上部電極；其中下部電極包含第一主體結構以及第一金屬接著層，第一金屬接著層位於第一主體結構之上表面及側表面上並相接於上部電極；其中，金屬焊球位於上部電極上，導線連接金屬焊球及導線端子。
下文中，將參照圖示詳細地描述本發明之示例性實施例，已使得本發明領域技術人員能夠充分地理解本發明之精神。本發明並不限於以下之實施例，而是可以以其他形式實施。又，本說明書記載於實施例中的構成零件之尺寸、材質、形狀、相對配置等在沒有限定之記載下，本發明之範圍並非限定於此，而僅是單純之說明而已。且各圖示所示構件之大小或位置關係等，會由於為了明確說明有加以誇大之情形。此外，在以下實施例中可以併入其他層/結構或步驟。 例如，「在第一層/結構上形成第二層/結構」的描述可以包含第一層/結構直接接觸第二層/結構的實施例，或者包含第一層/結構間接接觸第二層/結構的實施例，亦即有其他層/結構存在於第一個層/結構和第二個層/結構之間。此外，第一層/結構和第二層/結構間的空間相對關係可以根據裝置的操作或使用而改變，第一層/結構本身不限於單一層或單一結構，第一層中可包含複數子層，第一結構可包含複數子結構。在本說明書中，有一些相同的符號，其表示具有相同或是類似之結構、功能、原理的元件，且為業界具有一般知識能力者可以依據本說明書之教導而推知。為說明書之簡潔度考量，相同之符號的元件將不再重述。
圖1A顯示本申請案一實施例發光元件1之截面圖，圖1B顯示圖1A中區域R1的局部放大圖，圖1C顯示圖1A中區域R2的局部放大圖。如圖1A所示，發光元件1包含半導體疊層12、透明導電層18、第一電極20、第二電極30、及保護層50。於一實施例中，發光元件1包含一基板10，半導體疊層12位於基板10上表面，其中半導體疊層12在基板10的上表面上依序包含第一半導體層121、活性層123和第二半導體層122，第一半導體層121具有一第一表面121a不被活性層123和第二半導體層122所覆蓋。透明導電層18位於第二半導體層122上，第二電極30位於透明導電層18上，與第二半導體層122電性連接。第一電極20位於第一半導體層第一表面121a上，與第一半導體層121電性連接。保護層50位於半導體疊層12、第一電極20及第二電極30上，包含第一開口501及第二開口502，第一開口501及第二開口502分別露出部份的第一電極20和部份的第二電極30。
基板10可以是一成長基板，包括用於生長磷化鎵銦(AlGaInP)的砷化鎵(GaAs)基板、及磷化鎵(GaP)基板，或用於生長氮化銦鎵(InGaN)或氮化鋁鎵(AlGaN)的藍寶石(Al 2O 3)基板，氮化鎵(GaN)基板，碳化矽(SiC)基板、及氮化鋁(AlN)基板。基板10可以是一圖案化基板，即，基板10在其第一表面10a上具有圖案化結構(圖未示)。於一實施例中，從半導體疊層12發射的光可以被基板10的圖案化結構所折射，從而提高發光元件的亮度。此外，圖案化結構減緩或抑制了基板10與半導體疊層12之間因晶格不匹配而導致的錯位，從而改善半導體疊層12的磊晶品質。
在本申請案的一實施例中，在基板10上形成半導體疊層12的方法包含有機金屬化學氣相沉積(MOCVD)、分子束磊晶法(MBE)、氫化物氣相磊晶(HVPE)或離子鍍，例如濺鍍或蒸鍍等。
半導體疊層12更包含緩衝結構(圖未示)在基板上表面與第一半導體層121之間。緩衝結構、第一半導體層121、活性層123和第二半導體層122構成半導體疊層12。緩衝結構可減小上述的晶格不匹配並抑制錯位，從而改善磊晶品質。緩衝層的材料包括GaN、AlGaN或AlN。在一實施例中，緩衝結構包括多個子層(圖未示)。子層包括相同材料或不同材料。在一實施例中，緩衝結構包括兩個子層，其中第一子層的生長方式為濺鍍，第二子層的生長方式為MOCVD。在一實施例中，緩衝層另包含第三子層。其中第三子層的生長方式為MOCVD，第二子層的生長溫度高於或低於第三子層的生長溫度。於一實施例中，第一、第二及第三子層包括相同的材料，例如AlN，或不同材料，例如AlN、GaN、AlGaN。在本申請案的一實施例中，第一半導體層121和第二半導體層122，例如為包覆層(cladding layer)或侷限層(confinement layer)，具有不同的導電型態、電性、極性或用於提供電子或電洞的摻雜元素。例如，第一半導體層121是n型半導體，以及第二半導體層122是p型半導體。活性層123形成於第一半導體層121與第二半導體層122之間。電子與電洞在電流驅動下在活性層123中結合，將電能轉換成光能以發光。可藉由改變半導體疊層12中一個或多個層別的物理特性和化學組成，來調整發光元件1或半導體疊層12所發出的光之波長。
半導體疊層12的材料包括Al xIn yGa (1-x-y)N或Al xIn yGa (1-x-y)P的III-V族半導體材料，其中0≤x，y≤1；x+y≤1。根據活性層的材料，當半導體疊層12的材料是AlInGaP系列時，可以發出波長介於570nm和780nm之間的紅光或波長介於550nm和570nm之間的黃光。當半導體疊層12的材料是InGaN系列時，可以發出波長介於380nm和490nm之間的藍光或深藍光或波長介於490nm和550nm之間的綠光。活性層123可以是單異質結構(single heterostructure；SH)、雙異質結構(double heterostructure； DH)、雙面雙異質結構(double-side double heterostructure；DDH)、多重量子井(multi-quantum well；MQW)。活性層123的材料可以是i型、p型或n型半導體。
透明導電層18與第二半導體層122電性接觸，用以橫向分散電流。透明導電層18可以是金屬或是透明導電材料，其中金屬可選自具有透光性的薄金屬層，透明導電材料對於活性層123所發出的光線為透明，包含石墨烯、銦錫氧化物(ITO)、氧化鋁鋅(AZO)、氧化鎵鋅(GZO)、氧化鋅(ZnO)或銦鋅氧化物(IZO)等材料。於一實施例中，如圖1A所示，透明導電層18包含開口位於第二電極30下方，暴露第二半導體層122，第二電極30可經由透明導電層18之開口接觸第二半導體層122。於一實施例中，透明導電層18的開口寬度小於保護層第二開口502的寬度。於另一實施例中，透明導電層18可以不包含開口。於另一實施例中，發光元件1不具有透明導電層18。於另一實施例中，透明導電層18與第二半導體層122之間，及/或第二電極30與第二半導體層122之間更包含一電流阻擋層(圖未示)，用以阻擋大部分電流直接由電極30注入至下方的第二半導體層122，以進一步提升橫向分散電流。類似的，第一電極20與第一半導體層121之間也可包含一電流阻擋層(圖未示)。
保護層50的材料為絕緣材料，包含有機材料，例如Su8、苯并環丁烯(BCB)、過氟環丁烷(PFCB)、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)或氟碳聚合物(Fluorocarbon Polymer)，或是無機材料，例如矽膠(Silicone)、玻璃(Glass)或是介電材料，介電材料例如為氧化矽(SiO x)、氮化矽(SiN x)、氧氮化矽(SiO xN y)、氧化鈮(Nb 2O 5)、氧化鉿(HfO 2)、氧化鈦(TiO x)、氟化鎂(MgF 2)、氧化鋁(Al 2O 3)等。保護層50可為單層結構或由不同材料所組成之多層結構。例如，保護層50包含一緻密層(圖未示)直接披覆半導體疊層12以及另一絕緣層位於緻密層上，其中緻密層例如為利用原子沉積法在透明導電層18及半導體疊層20之表面上所形成的一絕緣層。於另一實施例中，保護層50由一對或複數對不同折射率的材料交互堆疊所形成，藉由不同折射率材料的選擇搭配其厚度設計，保護層50形成一反射結構，對特定波長範圍的光線提供反射功能，例如為一分佈式布拉格反射器。
第一電極20及第二電極30分別包含一焊盤部，用以打線。於圖1A中，僅示例性地繪示第一電極20及第二電極30的焊盤部。圖1B顯示第二電極30的詳細結構，圖1C顯示第一電極20的詳細結構。第二電極30包含下部電極30a以及上部電極30b位於下部電極30a上。保護層50覆蓋下部電極30a的側表面及部份上表面，保護層50的第二開口502位於下部電極30a上方，且保護層50環繞上部電極30b，藉由第二開口502露出上部電極30b。第一電極20包含下部電極20a以及上部電極20b位於下部電極20a上。保護層50覆蓋下部電極20a的側表面及部份上表面，保護層50的第一開口501位於下部電極20a上方，且保護層50環繞上部電極20b，藉由第一開口501露出上部電極20b。在發光元件後續的打線製程中，上部電極30b及20b主要承載及相接於金屬焊球(bond ball)(圖未示)。參見圖1B，下部電極30a包含第一主體結構301，以及第一金屬接著層303位於第一主體結構301之上表面及側表面，其中第一金屬接著層303接觸保護層50。於一實施例中，上部電極30b包含第二主體結構302，以及第二金屬接著層304位於第二主體結構302之下方。第一金屬接著層303與上部電極30b相接，更詳言之，第一金屬接著層303與第二金屬接著層304相接。參見圖1C，下部電極20a包含第一主體結構201，以及第一金屬接著層203位於第一主體結構201之上表面及側表面，其中第一金屬接著層203接觸保護層50。於一實施例中，上部電極20b包含第二主體結構202，以及第二金屬接著層204位於第二主體結構202之下方。第一金屬接著層203與上部電極20b相接，更詳言之，第一金屬接著層203與第二金屬接著層204相接。於另一實施例(圖未示)中，上部電極30b(20b)不包含第二金屬接著層304(204)，藉由選擇適合的接著層材料，即可藉由第一金屬接著層303(203)直接相接於第二主體結構302(202)，將上部電極30b及下部電極30a接合。
為了使本申請案說明書簡潔明瞭，後續在第一電極20及第二電極30的相關敘述皆以第二電極30做為實施例以代表說明，本技術領域人員可經由本申請案所揭示之內容，理解第一電極20與第二電極30可包含同樣材料、結構、功能及實施態樣。
第一主體結構301及第二主體結構302的材料可選自鉻(Cr)、鈦(Ti)、金(Au)、鋁(Al)、銅(Cu)、銀(Ag)、錫(Sn)、鎳(Ni)、銠(Rh)或鉑(Pt)等金屬或上述材料之合金或疊層。第一金屬接著層303用以增加金屬與絕緣材料之間的接著性，第二金屬接著層304可增加與不同金屬之間的接著性，例如與第一金屬接著層303之間的接著性，進而提升上部電極30b及下部電極30a之間的接著性，提高元件的可靠度。第一金屬接著層303和第二金屬接著層304的材料可以分別選自鉻(Cr)、鎢(W)、鈦(Ti)、鎳(Ni)、鉬(Mo)、鉭(Ta)、銠(Rh)、錫(Sn)或是上述材料的疊層或合金。第一金屬接著層303及第二金屬接著層304可為相同材料或不同材料；於一實施例中，第一金屬接著層303及第二金屬接著層304為相同材料並相接構成一金屬接著結構，如圖1B、圖1C所示，其具有第一上表面S1以及高於第一上表面S1的第二上表面S2，其中第一上表面S1被保護層50所覆蓋。
於本實施例中，上部電極30b底寬小於或等於第二開口502的寬度，上部電極30b的上表面積小於或等於第二開口502的面積。於一實施例中，上部電極30b的上表面積與下部電極30a的上表面積之比值介於50%-96%。於一實施例中，下部電極30a的厚度T1介於0.5-2.0 μm，上部電極30b的厚度T2介於0.5-2.5 μm。於一實施例中，T2與T1的比值介於0.8-3。於一實施例中，第一金屬接著層303的厚度和第二金屬接著層304的厚度分別介於20 Å-1500 Å。
於另一實施例中，位於第一主體結構301上表面上，被保護層50所覆蓋及不被保護層50覆蓋的第一金屬接著層303具有不同厚度；例如，如圖2所示，不被保護層50覆蓋的第一金屬接著層303在保護層第二開口502形成時，可能會被蝕刻劑非刻意蝕刻，而使得不被保護層50覆蓋的第一金屬接著層303比被保護層50所覆蓋的第一金屬接著層303具有較薄的厚度。
於一實施例中，如圖3所示，第一金屬接著層303未覆蓋第一主體結構301的所有側表面。第一主體結構301的側表面包含第一部份S3被第一金屬接著層303覆蓋，以及第二部份S4不被第一金屬接著層303覆蓋。較佳地，第一金屬接著層303於厚度方向上的高度h1大於或等於下部電極30a的厚度T1之40%，可以使保護層50和第一金屬接著層303之間有足夠接觸面積。於一實施例，第一部份S3及第二部份S4具有不同斜率，第一部份S3的斜率小於第二部份S4，第一金屬接著層303覆蓋斜率較小的第一部份S3。於另一實施例，當電極厚度越大，電極側表面的最外層金屬材料的厚度越容易隨著越遠離電極上表面而逐漸減薄，因此最外層金屬材料不完整存在於電極的側表面或無法包覆電極的所有側表面，第一金屬接著層303僅包覆第一主體結構301的側表面上部(第一部份S3)，側表面下部(第二部份S4)不被第一金屬接著層303覆蓋。於上述實施例中，藉由第一金屬接著層303包覆第一主體結構301的側表面第一部份S3，使得在不需要第一金屬接著層303完整包覆第一主體結構301的側表面下，即可達到保護層50和第一金屬接著層303之間有足夠的接觸面積及良好的接著性，避免環境的水氣、氧氣或其他汙染物經由電極與保護層之間的縫隙侵入發光元件。於本申請案實施例中將電極設置為上部電極與下部電極，以上部電極做為主要打線部位，於一實施例中，下部電極30a的厚度T1可設計為小於或等於1.5 μm，高度h1大於或等於厚度T1之40%，較佳者為高度h1大於或等於厚度T1之60%。藉由調整下部電極30a的厚度T1，以確保側面金屬材料能有足夠的高度h1及厚度包覆在第一主體結構301側壁，進而可使下部電極30a和保護層50之間具有良好的接著性，避免環境的水氣、氧氣或其他汙染物經由電極與保護層之間的縫隙侵入發光元件1。此外，下部電極30a最上表面為第一金屬接著層303與上部電極30b相接，上部電極30b更可包含第二金屬接著層304與第一金屬接著層303相接，可以增加下部電極30a與上部電極30b之間的接著性。當電極中的金屬成分發生擴散遷徙(migration)時，藉由選擇金屬接著層的材料，下部電極30a與上部電極30b之間的第一金屬接著層303及/或第二金屬接著層304可提供阻擋金屬擴散的作用，避免發光元件1失效。
圖4顯示另一實施例中第二電極30的截面圖。第一主體結構301包含不同金屬層所組成的堆疊。例如，第一主體結構301包含功能結構以及第一金屬基層305位於第一金屬接著層303與功能結構之間。於一實施例中，功能結構包含反射層309，可將射向電極的光反射或改變方向，增加光摘出。於另一實施例中，功能結構包含阻障層307，可阻擋金屬成分擴散遷徙。於另一實施例中，功能結構中各層之間可包含接著層(圖未示)，可增強各層之間的接著性，或增強各層與半導體疊層的接著性。於本實施例中，如圖4所示，功能結構包含反射層309以及阻障層307覆蓋於反射層309上。反射層309的材料包含對於半導體疊層12所發射的光線具有高反射率的金屬材料，例如銀(Ag)、金(Au)、鋁(Al)、鈦(Ti)、鉻(Cr)、銅(Cu)、鎳(Ni)、鉑(Pt)、釕(Ru)或上述材料之合金或疊層。阻障層307可以防止反射層309之金屬元素的遷移、擴散或氧化，其材料包括鉻(Cr)、鉬(Mo)、鉑(Pt)、鈦(Ti)、鎢(W)、鋅(Zn)、銠(Rh)或上述材料之合金或疊層。於一實施例中，當阻障層307為金屬疊層時，阻障層307係由兩層或兩層以上的金屬層交替堆疊而形成，例如Cr/Pt，Cr/Ti，Cr/TiW，Cr/W，Cr/Zn，Ti/Pt，Ti/W，Ti/TiW，Ti/Zn，Pt/TiW，Pt/W，Pt/Zn，TiW/W，TiW/Zn，或W/Zn等。第一金屬基層305用以傳導電流，其材料可包含金(Au)、鋁(Al)、銅(Cu)或銀(Ag)等。上部電極30b的第二主體結構302包含第二金屬基層(圖未標示)，第二金屬基層用於打線，可選用化學性質穩定的金屬材料，例如金(Au)。於一實施例中，第一金屬基層305與第二金屬基層選用相同材料。於一實施例中，第一金屬基層305的厚度小於第二金屬基層的厚度。於另一實施例中(圖未示)，如同第一主體結構301，第二主體結構302可包含功能結構位於第二金屬基層與第二金屬接著層304之間。
圖5顯示另一實施例中第一電極20或第二電極30的截面圖。與前述實施例的差異在於，第一金屬接著層203(303)由下部電極20b(30b)的側表面延伸至覆蓋上表面S5。於一實施例中，圖5所示的電極為第一電極20，S5為第一半導體層121的上表面121a。於另一實施例中，圖5所示的電極為第二電極30，S5為透明導電層18的上表面。由於第一半導體層121或透明導電層18與電極側表面交接處存在轉角或凹陷區域，位於此處的保護層50可能因此而發生剝離等附著性不佳的問題，藉由將第一金屬接著層203(303)延伸至上表面S5可以確保保護層50與第一電極20(或第二電極30)之間的接著性。
圖6顯示另一實施例中第一電極20或第二電極30的截面圖。與前述實施例的差異在於，上部電極20b(30b)底寬大於第一開口501(或第二開口502)的寬度，上部電極20b(30b)的上表面積大於第一開口501(或第二開口502)的面積。第二金屬接著層204(304)除了相接於第一開口501(或第二開口502)下方的第一金屬接著層203(303)，更覆蓋保護層50部份上表面S6。藉由保護層50延伸進入上部電極20b(30b)的下方，可防止轉角處的水氣滲入，再加上第二金屬接著層204(304)延伸覆蓋於保護層50上方，可進一步提高保護層50與上部電極20b(30b)之間的接著性。
圖7顯示本申請案另一實施例發光元件2之截面圖。與發光元件1之差異在於，第二電極30包含焊盤部PAD以及延伸自焊盤部PAD的延伸部FR。於一上視圖(圖未示)中，延伸部FR的寬度小於焊盤部PAD的寬度，用以擴散電流。如圖7所示，焊盤部PAD包含部分的下部電極30a與上部電極30b，延伸部FR的結構、材料和下部電極30a相同，包含第一主體結構301及第一金屬接著層303。保護層50覆蓋第二電極30的下部電極30b以及延伸部FR，第二開口502位於第二電極30的焊盤部PAD，並露出上部電極30b。
圖8顯示依據本申請案一實施例的發光元件封裝體100。如圖7所示，發光元件封裝體100包含一具有腔體160的主體16、設置在主體16內的第一導線端子60a和第二導線端子60b、依據本申請案任一實施例之發光元件1或2、導線14、金屬焊球70和封裝材料23。腔體160可以包含從主體16的頂面呈凹陷的開口結構，於一實施例中，腔體160的側壁可包含反射結構。第一導線端子60a設置在腔體160的底部區域的第一區域中，第二導線端子60b設置在腔體160的底部區域的第二區域中，第一導線端子60a和第二導線端子60b在腔體160內為彼此間隔開。發光元件1或2設置在第一和第二導線端子60a和60b中的至少一個上。例如，發光元件1或2可以設置在第一導線端子60a上，並且利用導線14及金屬焊球70將發光元件1或2的第一電極20及第二電極306分別電性連接至第一和第二導線端子60a和60b。封裝材料23設置在主體16的腔體160中，並覆蓋發光元件。封裝材料23包含例如矽或環氧樹脂，其結構可為單層或多層。於一實施例中，封裝材料23更可以包含用於改變發光元件1所產生的光的波長的波長轉換材料，例如為螢光粉，及/或散射材料等。
需要說明的是，本技術領域人員可在不違背本申請案之技術原理及發明精神的情況下，將上述各實施例中的發光元件1、2或發光元件封裝體100加以組合或變化。例如，發光元件的第一主體結構301的側表面可如圖3所示，包含第一部份S3被第一金屬接著層303覆蓋，以及第二部份S4不被第一金屬接著層303覆蓋，且第一主體結構301同時包含如圖4由不同金屬層所組成的堆疊。例如，發光元件的第一電極20可包含如圖7所示的焊盤部PAD以及延伸部FR，保護層50覆蓋第一電極20的延伸部FR，第一開口501位於第一電極20的焊盤部PAD，並露出上部電極20b。
惟上述實施例僅為例示性說明本申請案之原理及其功效，而非用於限制本申請案。任何本申請案所屬技術領域中具有通常知識者均可在不違背本申請案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。舉凡依本申請案申請專利範圍所述之形狀、構造、特徵及精神所為之均等變化與修飾，均應包括於本申請案之申請專利範圍內。
1、2:發光元件 100:發光元件封裝體 10:基板 12:半導體疊層 121:第一半導體層 121a:第一表面 122:第二半導體層 123:活性層 14:導線 16:主體 160:腔體 18:透明導電層 20:第一電極 30:第二電極 20a、30a:下部電極 20b、30b:上部電極 201、301:第一主體結構 202、302:第二主體結構 203、303:第一金屬接著層 204、304:第二金屬接著層 305:第一金屬基層 307:阻障層 309:反射層 23:封裝材料 50:保護層 501:第一開口 502:第二開口 60a:第一導線端子 60b:第二導線端子 70:金屬焊球 PAD:焊盤部 FR:延伸部 R1、R2:區域 T1、T2:厚度 S1、S2:第一上表面、第二上表面 S3、S4:側表面第一部份、側表面第二部份 S5、S6:上表面 h1:高度
〔圖1A〕顯示本申請案一實施例發光元件1之截面圖。 〔圖1B〕顯示圖1A中區域R1的局部放大圖。 〔圖1C〕顯示圖1A中區域R2的局部放大圖。 〔圖2〕顯示本申請案另一實施例發光元件1中區域R1的局部放大圖。 〔圖3〕顯示本申請案另一實施例發光元件1中區域R1的局部放大圖。 〔圖4〕顯示本申請案另一實施例發光元件1中區域R1的局部放大圖。 〔圖5〕顯示本申請案另一實施例發光元件1的局部放大圖。 〔圖6〕顯示本申請案另一實施例發光元件1的局部放大圖。 〔圖7〕顯示本申請案另一實施例發光元件2之截面圖。 〔圖8〕顯示依據本申請案一實施例的發光元件封裝體100。
1:發光元件
10:基板
12:半導體疊層
121:第一半導體層
121a:第一表面
122:第二半導體層
123:活性層
18:透明導電層
20:第一電極
30:第二電極
20a、30a:下部電極
20b、30b:上部電極
201、301:第一主體結構
202、302:第二主體結構
203、303:第一金屬接著層
204、304:第二金屬接著層
50:保護層
501:第一開口
502:第二開口

Claims (10)

  1. 一種發光元件，包含： 一半導體疊層； 一電極，位於該半導體疊層上且電性連接該半導體疊層，包含一下部電極以及一上部電極位於該下部電極上；以及 一保護層，覆蓋該半導體疊層及該下部電極，包含一開口位於該下部電極上並露出該上部電極； 其中該下部電極包含一第一主體結構以及一第一金屬接著層，該第一金屬接著層位於該第一主體結構之一上表面及一側表面上並相接於該上部電極。
  2. 如請求項1之發光元件，其中該上部電極包含一第二金屬接著層，該第一金屬接著層相接於該第二金屬接著層。
  3. 如請求項2之發光元件，其中該第一金屬接著層與該第二金屬接著層包含相同材料。
  4. 如請求項1之發光元件，其中該第一金屬接著層包含鉻(Cr)、鎢(W)、鈦(Ti)、鎳(Ni)、鉬(Mo)、鉭(Ta)、銠(Rh)、錫(Sn)或上述材料的疊層或合金，及該第一金屬接著層的厚度介於20 Å-1500 Å。
  5. 如請求項1之發光元件，其中： 該第一主體結構的該側表面包含一第一部份被該第一金屬接著層覆蓋以及一第二部份不被該第一金屬接著層覆蓋；以及 該第一金屬接著層於一厚度方向上的一高度大於或等於該下部電極的厚度之40 %。
  6. 如請求項1之發光元件，其中該下部電極的厚度介於0.5-2.0 μm，及/或該上部電極的厚度與該下部電極的厚度之比值介於 0.8-3。
  7. 如請求項1之發光元件，其中該第一主體結構包含一功能結構以及一第一金屬基層位於該第一金屬接著層與該功能結構之間；其中該上部電極包含一第二主體結構，該第二主體結構包含一第二金屬基層；以及 該功能結構包含一反射層及/或一阻障層。
  8. 如請求項7之發光元件，其中該第一金屬基層與該第二金屬基層包含相同材料。
  9. 如請求項1之發光元件，其中該上部電極的上表面積與該下部電極的上表面積之比值介於50%-96%，及/或該上部電極的該上表面積小於或等於該開口的面積。
  10. 一種發光元件封裝體，包含： 一主體； 一腔體，位於該主體中； 一導線端子，位於該腔體的一底部； 一發光元件，位於該底部； 一導線以及一金屬焊球，位於該腔體中；以及 一封裝材料，設置在該腔體中，並覆蓋該發光元件； 其中，該發光元件包含： 一半導體疊層； 一電極，位於該半導體疊層上且電性連接該半導體疊層，包含一下部電極以及一上部電極位於該下部電極上；以及 一保護層，覆蓋該半導體疊層及該下部電極，包含一開口位於該下部電極上並露出該上部電極； 其中該下部電極包含一第一主體結構以及第一金屬接著層，該第一金屬接著層位於該第一主體結構之一上表面及一側表面上並相接於該上部電極； 其中，該金屬焊球位於該上部電極上，該導線連接該金屬焊球及該導線端子。
TW111144979A 2021-12-16 2022-11-24 發光元件 TW202345419A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111542712.2A CN116344699A (zh) 2021-12-16 2021-12-16 发光元件
CN202111542712.2 2021-12-16

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW202345419A true TW202345419A (zh) 2023-11-16

Family

ID=86884551

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW111144979A TW202345419A (zh) 2021-12-16 2022-11-24 發光元件

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN116344699A (zh)
TW (1) TW202345419A (zh)

Also Published As

Publication number Publication date
CN116344699A (zh) 2023-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20230335681A1 (en) Light-emitting device with reflective layer
US11658269B2 (en) Light-emitting device
US20230135799A1 (en) Light-emitting device
US20210336090A1 (en) Light-emitting device and manufacturing method thereof
TWI672826B (zh) 發光元件
TW202345419A (zh) 發光元件
JP7505057B2 (ja) 発光素子
TW202141814A (zh) 發光元件及其製造方法
CN117810338A (zh) 发光元件及具有此发光元件的背光单元及显示装置