TW202347814A - 半導體發光裝置 - Google Patents
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Abstract
一種半導體發光裝置包括一半透明基材、複數個發光元件、一絕緣層、一第一電極墊、以及一第二電極墊。該等複數個發光元件係設置在該基材上之一列中。該等複數個發光元件中之各者包括一第一半導體層、一發光層、一第二半導體層、一第一電極、以及一第二電極。該第一半導體層係形成於該基材上且具有一第一導電類型。該發光層係形成於該第一半導體層上。該第二半導體層係形成於該發光層上,且具有與該第一導電類型相反之一第二導電類型。該第一電極係形成於該第一半導體層上。該第二電極係形成於該第二半導體層上。該絕緣層覆蓋位在該基材上之該等複數個發光元件,以便形成一第一開口及一第二開口。該第一開口曝露該等複數個發光元件之中位在該列之一個末端側邊中之發光元件之該第一電極。該第二開口曝露該等複數個發光元件之中位在該列之另一末端側邊中之發光元件之該第二電極。該第一電極墊覆蓋該第一開口且由位在該絕緣層上之一個區域上方之該第一開口所形成。該第一電極墊係電氣連接至該第一電極。該第二電極墊覆蓋該第二開口且由位在該絕緣層上與該一個區域隔開之另一區域上方之該第二開口所形成。該第二電極墊係電氣連接至該第二電極。
Description
本發明係有關於包括發光元件之半導體發光裝置。
最近,隨著一發光裝置之多樣化,已開發各種類型之發光元件。舉例而言,已揭示複數個發光元件連接於其中之一發光裝置。JP-A-2004-06582揭示一種發光裝置,其包括在一基材上經由一導線相互以串聯方式連接之複數個發光元件、相鄰於該等複數個發光元件之一個末端側邊中之發光元件設置之一電極墊、以及相鄰於該等複數個發光元件之另一末端側邊中之發光元件設置之一電極墊。
在JP-A-2004-06582中揭示之發光裝置中,電極墊係設置在與基材上設置複數個發光元件於其中之區域不同之區域中。因此,發光裝置之尺寸增大,並且此為問題之一。
另外,在JP-A-2004-06582中揭示之發光裝置中,複數個發光元件各經由導線以串聯方式連接。因此,當一電流在相互相鄰之發光元件中自一個發光元件流動至另一發光元件時,電流分布在該等發光元件之間部分不平衡,並且此為問題之一。
本發明已鑑於以上問題施作,並且本發明之一目的是要提供一種半導體發光裝置,其包括複數個發光元件,並且允許一電流在該等發光元件中以一均勻分布流動。
根據本發明之一種半導體發光裝置包括一半透明基材、複數個發光元件、一絕緣層、一第一電極墊、以及一第二電極墊。該等複數個發光元件係設置在該基材上之一列中。該等複數個發光元件中之各者包括一第一半導體層、一發光層、一第二半導體層、一第一電極、以及一第二電極。該第一半導體層係形成於該基材上且具有一第一導電類型。該發光層係形成於該第一半導體層上。該第二半導體層係形成於該發光層上,且具有與該第一導電類型相反之一第二導電類型。該第一電極係形成於該第一半導體層上。該第二電極係形成於該第二半導體層上。該絕緣層覆蓋位在該基材上之該等複數個發光元件,以便形成一第一開口及一第二開口。該第一開口曝露該等複數個發光元件之中位在該列之一個末端側邊中之發光元件之該第一電極。該第二開口曝露該等複數個發光元件之中位在該列之另一末端側邊中之發光元件之該第二電極。該第一電極墊覆蓋該第一開口且由位在該絕緣層上之一個區域上方之該第一開口所形成。該第一電極墊係電氣連接至該第一電極。該第二電極墊覆蓋該第二開口且由位在該絕緣層上與該一個區域隔開之另一區域上方之該第二開口所形成。該第二電極墊係電氣連接至該第二電極。
以下參照圖式詳細說明本發明之實施例。在圖式中,相同之參考編號係附接至相同之組件,並且將省略重疊組件之解釋。
實施例1
請參照圖1及圖2,一發光裝置10之一組態將根據實施例1作說明。圖1根據實施例1,係發光裝置10的一俯視圖。圖2係沿著圖1所示發光裝置10之線條2-2取看的一截面圖。在下文中,為了易於解釋,X、Y及Z軸係如圖1及圖2所示定義。在圖1及圖2之說明中,X軸係發光裝置10之一左右方向,Y軸係發光裝置10之一前後方向,並且Z軸係發光裝置10之一上下方向。
發光裝置略述
根據實施例1之發光裝置10包括一基材12、五個發光元件13A、13B、13C、13D、13E、一第一絕緣層17及一第二絕緣層21、過渡佈線18、以及一第一電極墊23及一第二電極墊24。這五個發光元件13A、13B、13C、13D、13E係設置在基材12之一上表面上之一列中(在下文中,當這五個發光元件13A至13E未區別時,係單純地將發光元件描述為發光元件13)。第一絕緣層17及第二絕緣層21覆蓋發光元件13A至13E中之各者。過渡佈線18在相互相鄰之發光元件13A至13E之間電氣連接。第一電極墊23及第二電極墊24各電氣連接至該等發光元件之一部分,同時各覆蓋第一絕緣層17及第二絕緣層21。
基材
基材12係帶有一絕緣性質及一半透明性質之一扁平板狀體,並且具有呈一矩形形狀之一上表面。基材12在上表面(一個扁平板表面)上設置有發光元件13A至13E。基材12也是構成發光元件13A至13E之一半導體晶體之一生長基材。基材12具有一下表面(另一扁平板表面)作為一發光裝置10之一出光表面。
對於基材12,可使用單晶藍寶石(Al
2O
3)、氮化鋁(AlN)、氮化鎵(GaN)、或類似者。在這項實施例中,單晶藍寶石係用於基材12。
在下面之說明中,沿基材12之左右方向的一側邊稱為一側邊12X,並且沿前後方向之一側邊稱為一側邊12Y。
發光元件
發光元件13A至13E具有相互均等之矩形形狀,並且各具有沿著矩形基材12之一對相互對立側邊12X設置之短側邊、及沿著基材12之另一對相互對立側邊12Y設置之長側邊。發光元件13A至13E以此順序在沿著側邊12X之一方向上於一列中相互隔開設置。換句話說,發光元件13A至13E具有在俯視圖中沿著基材12之側邊12Y具有長側邊之一條帶,並在係沿側邊12X方向平行布置。
發光元件13之各者由諸如GaN之一氮化物半導體配置,並且係包括一半導體結構層EM、一p側電極PE、及一n側電極NE之一發光二極體(LED)。半導體結構層EM包括一n型半導體層14、一發光層15、及一p型半導體層16。換句話說,發光元件13之各者係在發光元件13之內區域中沿著發光元件13之外狀包括矩形半導體結構層EM之一發光二極體。
n型半導體層14係具有設置在基材12之上表面上之一扁平板狀下部14A、及在沿著下部14A之短側邊之方向上從中心附近突出之一上部14B的一半導體層(第一傳導層)。n型半導體層14之傳導性載子係電子(第一導電類型)。在n型半導體層14中設置上部14B之區域也是半導體結構層EM之一下層部。換句話說,n型半導體層14具有一突丘狀結構(下文亦稱為一突丘結構)。
發光層15係形成於n型半導體層14之上部14B之上表面上方之一半導體層,並且藉由電子與電洞之復合而發射一光。發光層15舉例而言,發射具有一450 nm峰值波長之一藍光。
p型半導體層16係形成於發光層15之上表面上方之一半導體層(第二傳導層),並且p型半導體層16之傳導性載子係電洞(第二導電類型)。
根據目的,視需要,n型半導體層14、發光層15、及p型半導體層16可包括添加有雜質之一半導體層、未添加雜質之一半導體層、使諸層之間的一應變降低之一應變釋放層、逐漸改變一晶體組成之一組成梯度層、帶有量子效應之一量子阱層、抑制載子擴散之一屏障層、使與n側電極或p側電極之接觸電阻降低之一接觸層、以及類似者。
半導體結構層EM之對立之兩個長側邊之間的一距離(寬度)係n型半導體層14從基材12之上表面到發光層15之下表面的一厚度之20倍至100倍。此範圍能夠抑制流動至半導體結構層EM之不平衡電流。由於這項實施例中n型半導體層14之厚度係3 μm,半導體結構層EM之寬度係設定為150 μm。
半導體結構層EM不需要設置在n型半導體層14之下部14A之中心附近。舉例而言,n型半導體層14之下部14A之上表面僅需要具有設置n側電極NE於其上之一表面,並且半導體結構層EM可設置成向未設置n側電極之側邊偏移。
n側電極NE係形成於n型半導體層14之下部14A之上表面上,並且係沿著半導體結構層EM之長側邊及短側邊具有一上表面形狀之一矩形電極。n側電極NE係設置於發光元件13A至13E之布置結構中之同側表面側邊中。
n側電極NE係於下部14A之上表面上,在與上部14B之側表面隔開一預定距離之一位置處形成。
n側電極NE係在n型半導體層14之下部14A之上表面上,藉由將鈦(Ti)、鋁(Al)、Ti、及金(Au)以此順序層壓所形成。
n側電極NE作用為一歐姆電極,其與n型半導體層14形成一令人滿意之歐姆接觸。
p側電極PE係形成於p型半導體層16之上表面上,並且係沿著半導體結構層EM之長側邊及短側邊具有一上表面形狀之一矩形電極。
p側電極PE係形成為在p型半導體層16之上表面上,與半導體結構層EM之一邊緣隔開一預定距離。
p側電極PE係在p型半導體層16之上表面上,藉由將帶有半透明性之一氧化銦錫(ITO)電極與鎳(Ni)、銀(Ag)、Ti、及Au之金屬層以此順序層壓所形成。
p側電極PE之ITO電極作用為一歐姆電極,其與p型半導體層16形成一令人滿意之歐姆接觸。
Ni及Ag之金屬層作用為反射層,其反射從發光層15射出之上述藍光。也就是說,金屬層將從發光層15射出並朝向p側電極PE行進之藍光反射至基材12側。因此,自基材12之下表面(發光裝置10之出光表面),輸出從發光層15射出並由反射層反射之藍光、及直接行進至基材12之藍光。
n側電極NE及p側電極PE之長側邊形成為與半導體結構層EM之長側邊大約平行。n側電極NE及p側電極PE之長側邊的長度大約為等長度。此組態允許電流沿半導體結構層EM之長側邊方向(Y方向)及短側邊方向(X方向)大約均勻地流動。
第一絕緣層
第一絕緣層17係塗布層,其覆蓋基材12之上表面上相應光元件13A至13E之整個表面。第一絕緣層17具有一絕緣性質,並且含有二氧化矽(SiO
2)。第一絕緣層17設置有一開口OP1,形成於p型半導體層16之上表面上之p側電極PE之一部分係曝露自開口OP1。開口OP1係沿縱長方向形成於p側電極PE上方,並且具有呈一細長矩形形狀之一上表面。
第一絕緣層17設置有一開口OP2,形成於n型半導體層14之下部14A之上表面上之n側電極NE之一部分係曝露自開口OP2。開口OP2係沿縱長方向形成於n側電極NE上方,並且具有呈一細長矩形形狀之一上表面。
過渡佈線
過渡佈線18係一金屬佈線,其在相互相鄰之發光元件之n側電極NE與p側電極PE之間連接。具體而言,過渡佈線18係在開口OP1與開口OP2之間,於第一絕緣層17之上表面上,自相鄰發光元件中之一個發光元件之開口OP2形成至另一發光元件之開口OP1。也就是說,過渡佈線18具有呈一條狀之一上表面形狀。在圖1中,為了避免使圖式複雜化,省略過渡佈線18。
如圖2所示,過渡佈線18在發光元件13A之n側電極NE與發光元件13B之p側電極PE之間電氣連接、在發光元件13B之n側電極NE與發光元件13C之p側電極PE之間電氣連接、在發光元件13C之n側電極NE與發光元件13D之p側電極PE之間電氣連接、以及在發光元件13D之n側電極NE與發光元件13E之p側電極PE之間電氣連接。
也就是說,過渡佈線18以串聯方式在相應發光元件13A至13E之間電氣連接。換句話說,發光元件13A至13E係以布置順序經由相應過渡佈線18相互以串聯方式連接。因此,從發光元件13A上之開口OP1曝露之p側電極PE當作串聯連接之一個末端之一電極,並且從發光元件13E上之開口OP2曝露之n側電極NE當作串聯連接之另一末端之一電極。
過渡佈線18係在第一絕緣層17、p側電極PE、及n側電極NE上,藉由將Ni及Al以此順序層壓所形成。對於過渡佈線18,對從發光層15射出之一光進行反射之一金屬為較佳。對於過渡佈線18,舉例而言,可使用Ag、鉑(Pt)、鈀(Pd)、銠(Rh)、或類似者,而不是Al。過渡佈線18之條狀允許電流在發光元件13A至13E之間均勻流動。
第二絕緣層
第二絕緣層21係覆蓋相應過渡佈線18之塗布層。第二絕緣層具有一絕緣性質,並且含有SiO
2。
如上述,第一絕緣層17覆蓋相應發光元件13A至13E,並且第二絕緣層21覆蓋在發光元件13A至13E之間連接的相應過渡佈線18。因此,發光元件13A至13E係曝露自第一絕緣層17及第二絕緣層21,並且在基材12上可僅經由發光元件13A上之開口OP1及發光元件13E上之開口OP2與外面導電。
第一電極墊
第一電極墊23係為了覆蓋從發光元件13A之開口OP1曝露之p側電極PE而形成之一電極墊。第一電極墊23覆蓋發光元件13A上之開口OP1,並且係從覆蓋發光元件13A之第一絕緣層17之上表面形成至將發光元件13B上方之發光元件13C覆蓋之第二絕緣層21之上表面。
也就是說,第一電極墊23係經由從發光元件13A之開口OP1曝露之p側電極PE電氣連接至發光元件13A。因此,第一電極墊23作用為一陽極電極,其從外面接收一電力之一供應,並且經由p側電極PE向發光元件13A之p型半導體層16施加一電壓。
在這項實施例中,第一電極墊23係具有一矩形上表面形狀之一電極墊,其中沿著基材12之側邊12X之方向係一短側邊方向,並且沿著基材12之側邊12Y之方向係一更長側邊方向。
在這項實施例中,第一電極墊23係在p側電極PE、第一絕緣層17、及第二絕緣層21上,藉由將Ni、Al、Ti、及Au以此順序層壓所形成。
第二電極墊
第二電極墊24係形成為與第一電極墊23隔開以便將從發光元件13E上之開口OP2曝露之n側電極NE覆蓋之一電極墊。第二電極墊24覆蓋發光元件13E上之開口OP2,並且係從覆蓋發光元件13E之第一絕緣層17之上表面形成至將發光元件13D上方之發光元件13C覆蓋之第一絕緣層17之上表面。
也就是說,第二電極墊24係經由從發光元件13E之開口OP2曝露之n側電極NE電氣連接至發光元件13E。因此,第二電極墊24作用為一陰極電極,其從外面接收一電力之一供應,並且經由n側電極NE向發光元件13E之n型半導體層14施加一電壓。
在這項實施例中,第二電極墊24係具有一矩形上表面形狀之一電極墊,其中沿著基材12之側邊12X之方向係一短側邊方向,並且沿著基材12之側邊12Y之方向係一更長側邊方向。
在這項實施例中,類似於第一電極墊23,第二電極墊24係在n側電極NE、第一絕緣層17、及第二絕緣層21上藉由將Ni、Al、Ti、及Au以此順序層壓所形成。
構成第一電極墊23及第二電極墊24之Al層作用為一反射層,其反射從發光元件13A至13E中之各者發出且試圖在第一絕緣層17外面放出之藍光。Ti層亦作用為避免Ti層上之Au層之一部分擴散至Al層之一屏障層。
如上述,在發光裝置10中,作為陽極電極之第一電極墊23係經由從開口OP1曝露之p側電極PE連接至當作串聯連接之一個末端的發光元件13A,並且作為陰極之第二電極墊24係經由從開口OP2曝露之n側電極NE連接至當作串聯連接之另一末端的發光元件13E。
因此,在這項實施例中,電壓係經由第一電極墊23及第二電極墊24施加於發光元件13A及發光元件13E,因此,電流在以串聯方式連接發光元件13A至13E之相應半導體結構層EM中流動(圖2中之箭頭方向),然後藍光係從發光層15射出。
根據這項實施例之發光裝置10,在發光元件13A至13E中之各者中,n側電極NE及p側電極PE係設置成平行於半導體結構層EM之長側邊。n側電極NE及p側電極PE之長度係組配為相等。因此,如圖2中之箭頭所指,電流沿帶有n側電極NE及p側電極PE之寬度(長度)的半導體結構層EM之短側邊方向同等地流動。換句話說,由於電流未在半導體結構層EM裡面局部流動,可避免局部劣化,並且使光能夠均勻發射。
由於五個發光元件13A至13E係以串聯方式連接,發光裝置10可用一高電壓系統(例如:18 V系統)之一驅動電路點亮。
在發光裝置10中,包括反射層之第一電極墊23及第二電極墊24係為了將發光元件13A至13E中之各者覆蓋而設置,並且第一電極墊23與第二電極墊24之間的分離部係設置於發光元件13C之p側電極PE上。因此,由於從發光元件13A至13E向第一電極墊23及第二電極墊24側射出之藍光可反射至基材12側(發光裝置10之出光表面側),發光裝置10之光輸出可增大。
發光裝置生產方法
在這裡,請參照圖3至圖10,一種生產這項實施例之發光裝置10用之方法將作說明。圖3至圖10係發光裝置10的截面圖,各繪示發光裝置10之製造程序之一部分。
首先,如圖3所示,要成為n型半導體層14、發光層15、及p型半導體層16之一n型半導體層14M、一發光層15M、及一p型半導體層16M係於基材12上以此順序層壓為一生長基材,從而製備已於其上形成該等半導體層之一基材。
首先,如圖4所示,形成經劃分之半導體結構層EM (步驟S1:發光區域劃分步驟)。具體而言,一阻劑遮罩係為了覆蓋要於其中形成半導體結構層EM之諸區域並曝露另一區域而形成。
接著,藉由一反應性離子蝕刻(RIE)方法,在從阻劑遮罩之開口部(未於其上形成阻劑遮罩之諸部)曝露之已形成之半導體層壓層上進行蝕刻程序,直到n型半導體層14M曝露為止。隨後,藉由移除阻劑遮罩,可如圖4所示形成經劃分之半導體結構層EM。
其次,如圖5所示,劃分基材12上之n型半導體層14M以形成相應發光元件13A至13E之元件區域(步驟S2:元件區域劃分步驟)。具體而言,一阻劑遮罩係為了覆蓋要於其中形成發光元件13A至13E之諸區域並且曝露另一區域而形成。
接著,藉由RIE方法,在從阻劑遮罩之開口部曝露之n型半導體層14M上進行一蝕刻程序,直到基材12曝露為止。隨後,藉由移除阻劑遮罩,可如圖5所示在基材12之上表面上形成要於其中形成發光元件13A至13E之區域。
其次,如圖6所示,p側電極PE係形成於相應發光元件13之p型半導體層16上(步驟S3:p側電極形成步驟)。具體而言,形成在p型半導體層16之上表面處帶有開口部之一阻劑遮罩,並且一ITO膜係藉由一濺鍍方法形成。隨後,Ni及Ag諸層係藉由一EB (離子束)方法以此順序在ITO膜上形成。隨後,Ti及Au諸層係在所形成之Ni及Ag層上藉由EB方法以此順序形成。
接著,藉由移除阻劑遮罩,如6圖所示,可獲得形成於p型半導體層16上之p側電極PE。作為用於p側電極PE之表層的金屬層,可形成一層Pt、Pd、或Rh而不是Au。
其次,如圖7所示,在要成為發光元件13A至13E之諸部中,於相應n型半導體層14之下部14A之上表面上形成n側電極NE (步驟S4:n側電極形成步驟)。具體而言,帶有開口部之一阻劑遮罩係於要在下部14A之上表面上形成n側電極NE之區域處形成,並且Ti、Al、Ti、及Au諸層係藉由EB方法以此順序形成。
接著,藉由移除阻劑遮罩,如圖7所示,可獲得在n型半導體層14之下部14A之上表面上形成之n側電極NE。作為用於n側電極NE之表層的金屬層,可形成一層Pt、Pd、或Rh而不是Au。
其次,如圖8所示,覆蓋相應發光元件13A至13E之第一絕緣層17係為了各設置有開口OP1及開口OP2而形成(步驟S5:第一絕緣層形成步驟)。具體而言,一SiO
2係形成於基材12之已處理表面之整體表面上方,已藉由濺鍍方法對其進行上述程序直到步驟S4。接著,在對應於相應開口OP1及開口OP2之區域處帶有開口部之一阻劑遮罩係於形成之SiO
2層上形成。
隨後,進行一蝕刻以憑藉一緩衝氫氟酸移除阻劑遮罩之開口部處之SiO
2層。此時,p側電極PE及n側電極NE之最上表面之金屬層,亦即Au層,當作蝕刻終止層。因此,如圖8所示,可在發光元件13A至13E中之各者上形成帶有開口OP1及開口OP2之第一絕緣層17。
其次,如圖9所示,形成諸過渡佈線18,其各在從相鄰之兩個發光元件中之一個發光元件之開口OP1曝露之p側電極PE與從另一發光元件之開口OP2曝露之n側電極NE之間電氣連接 (步驟S6:過渡佈線形成步驟)。
具體而言,在從相應發光元件13B至13E之開口OP1曝露之p側電極PE、及從相應發光元件13A至13D之開口OP2曝露之n側電極NE處帶有開口部之一阻劑遮罩係於第一絕緣層17上形成。
隨後,Ni及Al諸層係藉由EB方法在開口部處以此順序形成。接著,如圖9所示,藉由移除阻劑遮罩,可獲得為了在相應發光元件13A至13E之間連接而形成之過渡佈線18。
其次,如圖10所示,第二絕緣層21係為了覆蓋相應過渡佈線18而形成(步驟S7:第二絕緣層形成步驟)。具體而言,形成在從發光元件13A上之開口OP1曝露之p側電極PE、及從發光元件13E上之開口OP2曝露之n側電極NE處具有開口之一阻劑遮罩。阻劑遮罩之開口稍微大於受曝露電極之形狀。
隨後,一SiO
2係形成於基材12之已處理表面之整體表面上方,已藉由濺鍍方法對其進行上述程序。接著,阻劑遮罩係藉由提離來剝離,並且因此,如圖10所示,可獲得帶有曝露自開口OP1之p側電極PE的發光元件13A、及帶有曝露自開口OP2之n側電極NE的發光元件13E。
最後,第一電極墊23及第二電極墊24係於藉由步驟S7生產之發光裝置上形成(步驟S8:電極墊形成步驟)。具體而言,在要於其上形成第一電極墊23之一表面、及要於其上形成第二電極墊24之一表面處帶有開口部之一阻劑遮罩係形成於基材12上。
接著,Ni、Al、Ti及Au諸層係藉由EB方法在開口部處以此順序形成,並且阻劑遮罩係藉由提離移除。因此,如圖1及圖2所示,可獲得已於其中形成第一電極墊23及第二電極墊24之發光裝置10。也就是說,藉由上述步驟S1至S8之程序,可獲得這項實施例中所述之發光裝置10。
使用發光裝置之實例
在這裡,請參照圖11,使用發光裝置10之一特定實例將在這項實例中作說明。圖11繪示使用發光裝置10之一實例,並且係裝配至一電路板31之一部分之一發光模組裝置30的一截面圖,一電容器、一電阻器、一IC晶片、及類似者係裝配至電路板31。在這項使用實例中,發光模組裝置30包括帶有一波長轉換構件32及一遮光層34之發光裝置10,並且發光模組裝置30係裝配至電路板31。
在發光模組裝置30中,波長轉換構件32係經由諸如一矽氧樹脂之一半透明黏附層33接合至發光裝置10之出光表面之上表面。波長轉換構件32具有與出光表面相同之形狀。發光模組裝置30包括覆蓋發光裝置10、黏附層33、及波長轉換構件32之側表面的之遮光層34。
波長轉換構件32含有藉由從發光裝置10射出之藍光激發並發射一黃色螢光之磷光體粒子t。波長轉換構件32含有作為一基料之Al
2O
3、以及具有鈰(Ce)作為基料中所含之一發光中心的釔鋁石榴石(YAG: Ce)之磷光體粒子。
遮光層34反射從發光裝置10射出之藍光、及藉由波長轉換構件32所產生之黃色螢光。也就是說,遮光層34抑制出自發光模組裝置30之側表面的漏光,並且提升從波長轉換構件32之上表面輸出之光之輸出。
遮光層34係由一反射性樹脂材料所構成,其中一矽氧樹脂含有氧化鈦(TiO
2)粒子。遮光層34由帶有光反射性之一材料所構成即可,並且舉例而言,遮光層34可由熱噴塗之鋁土所構成,或可由反射一藍光及一黃色螢光之一介電多層膜所構成。
由於發光模組裝置30係以發光裝置10 (其係圖式中以點劃線包圍之一部分)為基礎,發光裝置10之第一電極墊23及第二電極墊24當作發光模組裝置30之第一電極墊及第二電極墊。
根據這項實施例,與其他組件(其包括晶片電阻器、晶片電容器、及類似者)同時,第一電極墊23及第二電極墊24可置放在電路板31之一陽極佈線37及一陰極佈線38上,其上方塗敷當作一結合構件36之一焊料膏,並且藉由回焊共同裝配。
另外,由於第一電極墊23及第二電極墊24具有等尺寸,並且係呈對稱設置,可抑制發光模組裝置30在回焊中倒立之一現象(曼哈頓現象)。
實施例2
其次,請參照圖12,根據實施例2之一發光裝置40將作說明。圖12根據實施例2,係發光裝置40的一俯視圖。
發光裝置40與根據實施例1之發光裝置10差別在於第一絕緣層17、第一電極墊23、及第二電極墊24之組態,並且在其他點與實施例1類似。在以下說明中,主要將說明與實施例1之差異。
第一絕緣層17
第一絕緣層17設置有一開口OP3,開口OP3使形成於一發光元件13A之一p型半導體層16之一上表面上之一p側電極PE曝露少於沿該p側電極PE之縱長方向之一半長度。在這項實施例中,開口OP3從基材12之一對相互對立側邊12X中之一者之一側邊沿著p側電極PE之縱長方向延伸至中心附近。換句話說,開口OP3從p側電極PE之短側邊方向之一個末端延伸,以便在中途曝露p側電極PE。
第一絕緣層17設置有一開口OP4,開口OP4使形成於一發光元件13E之一n型半導體層14之一下部14A之一上表面上之一n側電極NE曝露少於沿該n側電極NE之縱長方向之一半長度。在這項實施例中,開口OP4從基材12之該對相互對立側邊12X中之另一者之側邊沿著n側電極NE之縱長方向延伸至中心附近。換句話說,開口OP4從n側電極NE之短側邊方向之一個末端延伸,以便在中途曝露n側電極NE。
第一電極墊
第一電極墊23係一電極墊,其係經形成用以覆蓋從發光元件13A之開口OP3曝露之p側電極PE。第一電極墊23覆蓋發光元件13A上之開口OP3,並且係從覆蓋發光元件13A之第一絕緣層17之上表面形成至將發光元件13E覆蓋之第一絕緣層17之上表面。
在這項實施例中,第一電極墊23係一電極墊,其具有呈一矩形形狀之上表面,其中沿著基材12之側邊12Y的一方向係一短側邊方向,以及第一電極墊23係相鄰於並沿著基材12之該對側邊12X中之一者。
第二電極墊
第二電極墊24係形成為與第一電極墊23隔開以便將從發光元件13E上之開口OP4曝露之n側電極NE覆蓋之一電極墊。第二電極墊24覆蓋發光元件13E上之開口OP4,並且係從覆蓋發光元件13E之第一絕緣層17之上表面形成至將發光元件13A覆蓋之第一絕緣層17之上表面。
在這項實施例中,第二電極墊24係一電極墊,其具有呈一矩形形狀之上表面,其中沿著基材12之側邊12Y的一方向係一短側邊方向,以及第二電極墊24係相鄰於並沿著基材12之該對側邊12X中之另一者。
因此,在這項實施例中,第一電極墊23及第二電極墊24係各設置於發光元件13A至13E之上方,以便沿發光元件13A至13E之布置方向(X方向)具有縱長方向,換句話說,以便垂直於發光元件13A至13E之縱長方向(Y方向)。
因此,即使在基材12之側邊12Y (前後方向)比側邊12X (左右方向)更長,第一電極墊23及第二電極墊24仍可沿側邊12Y之方向縱向設置,並且這允許穩定裝配至一電路板。舉例而言,可抑制倒立現象,並且一短路可藉由增大介於電極墊之間的一距離來抑制。儘管與實施例1相比,第一電極墊23與p側電極PE之間的接觸長度、以及第二電極墊24與n側電極NE之間的接觸長度減小,帶有p型半導體層16及n型半導體層14之p側電極PE及n側電極NE的接觸長度仍與實施例1中之接觸長度相同。因此,電流可為了平衡而流動至發光元件13A至13E中之各者。
根據這項實施例,類似於實施例1,發光裝置40包括複數個元件作為一發光裝置,並且允許一電流在發光元件13A至13E中之各者中流動之一均勻分布。
上述實施例及修改例中之各種數值、尺寸、材料、及類似者僅為實例,並且可取決於用法及要製造之發光裝置來適當選擇。舉例而言,設置在一個基材上之發光元件數可適當選擇為對應於所需驅動電壓之3、5、7…。舉例而言,可將採用串聯方式連接成一條狀之發光元件群組設置在複數列中(平行)。
據瞭解,前述說明及附圖目前提出本發明之較佳實施例。當然,鑑於前述教示,各種修改、新增及替代設計對所屬技術領域中具有通常知識者將變得顯而易見,但不會脫離本發明之精神及範疇。因此,應了解的是,本發明不受限於所揭示之實施例,而是可在隨附申請專利範圍之完全範疇內實踐。本申請案係基於並訴求2022年5月23日提出申請之先前日本專利申請案第2022-83626號之優先權利益,其完整內容係以參考方式併入本文中。
10,40:發光裝置
12:基材
12X,12Y:側邊
13A,13B,13C,13D,13E:發光元件
14,14M:n型半導體層
14A:下部
14B:上部
15,15M:發光層
16,16M:p型半導體層
17,21:絕緣層
18:過渡佈線
23,24:電極墊
30:發光模組裝置
31:電路板
32:波長轉換構件
33:半透明黏附層
34:遮光層
36:結合構件
37:陽極佈線
38:陰極佈線
NE:n側電極
OP1,OP2,OP3,OP4:開口
PE:p側電極
EM:半導體結構層
X,Y,Z:軸
圖1根據實施例1,係一發光裝置的一俯視圖;
圖2根據實施例1,係該發光裝置的一截面圖;
圖3係一截面圖,其根據實施例1,繪示該發光裝置之一製造程序之一部分;
圖4係一截面圖,其根據實施例1,繪示該發光裝置之該製造程序之一部分;
圖5係一截面圖,其根據實施例1,繪示該發光裝置之該製造程序之一部分;
圖6係一截面圖,其根據實施例1,繪示該發光裝置之該製造程序之一部分;
圖7係一截面圖,其根據實施例1,繪示該發光裝置之該製造程序之一部分;
圖8係一截面圖,其根據實施例1,繪示該發光裝置之該製造程序之一部分;
圖9係一截面圖,其根據實施例1,繪示該發光裝置之該製造程序之一部分;
圖10係一截面圖,其根據實施例1,繪示該發光裝置之該製造程序之一部分;
圖11係該發光裝置的一截面圖,其根據實施例1,繪示使用該發光裝置之一實例;以及
圖12根據實施例2,係一發光裝置的一俯視圖。
10:發光裝置
12:基材
13A,13B,13C,13D,13E:發光元件
14:n型半導體層
14A:下部
14B:上部
15:發光層
16:p型半導體層
17,21:絕緣層
18:過渡佈線
23,24:電極墊
NE:n側電極
OP1,OP2:開口
PE:p側電極
EM:半導體結構層
X,Y,Z:軸
Claims (9)
- 一種半導體發光裝置,其包含: 一半透明基材; 複數個發光元件,其設置在該基材上之一列中,該等複數個發光元件之各者包括一第一半導體層、一發光層、一第二半導體層、一第一電極、及一第二電極,該第一半導體層係形成於該基材上且具有一第一導電類型,該發光層係形成於該第一半導體層上,該第二半導體層係形成於該發光層上且具有與該第一導電類型相反之一第二導電類型,該第一電極係形成於該第一半導體層上,該第二電極係形成於該第二半導體層上; 一絕緣層,其覆蓋位在該基材上之該等複數個發光元件,以便形成一第一開口及一第二開口,該第一開口曝露該等複數個發光元件之中在該列之一個末端側邊中的發光元件之該第一電極,並且該第二開口曝露該等複數個發光元件之中在該列之另一末端側邊中的發光元件之該第二電極; 一第一電極墊,其覆蓋該第一開口且係由在該絕緣層上之一個區域上方之該第一開口所形成,該第一電極墊係電氣連接至該第一電極;以及 一第二電極墊,其覆蓋該第二開口且係由在該絕緣層上與該一個區域隔開之另一區域上方之該第二開口所形成,第二電極墊係電氣連接至該第二電極。
- 如請求項1之半導體發光裝置,其中 該等複數個發光元件之各者具有呈一矩形形狀之一上表面,其中沿著該列之一方向係一短側邊方向,並且該第一電極及該第二電極沿著該等複數個發光元件中之各者之一縱長方向延伸。
- 如請求項2之半導體發光裝置,其包含 複數條過渡佈線,該等複數條過渡佈線各由一個發光元件之該第一電極形成至該等發光元件中沿著該列相鄰之另一發光元件之該第二電極,該等複數條過渡佈線係各以該絕緣層所覆蓋。
- 如請求項3之半導體發光裝置,其中 該等複數條過渡佈線以串聯方式在該等複數個發光元件之間連接,並且該等複數條過渡佈線沿著該等複數個發光元件之相應縱長方向延伸。
- 如請求項2之半導體發光裝置,其中 該第一開口及該第二開口係沿該等複數個發光元件之上表面的該縱長方向形成於側邊上方。
- 如請求項2之半導體發光裝置,其中 該第一開口在沿該縱長方向之該側邊上於中途延伸自沿該縱長方向之該側邊的一個末端,該第二開口在沿該縱長方向之該側邊上於中途延伸自沿該縱長方向之該側邊的另一末端,並且該第一電極墊及該第二電極墊係沿著該列設置在該等複數個發光元件上方。
- 如請求項2之半導體發光裝置,其中 在該等複數個發光元件中之各者中,該第一半導體層具有一下部及從該下部之一上表面向上突出之一上部,並且該第一電極係形成於該下部之該上表面上將該上部形成於其中之一區域排除之一區域中。
- 如請求項1或2之半導體發光裝置,其中 該第一電極墊及該第二電極墊係以一預定間隔相互隔開。
- 如請求項1或2之半導體發光裝置,其中 該第一電極墊及該第二電極墊之各者含有Al。
Applications Claiming Priority (2)
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