TWI438888B - 具載體基板與複數發光半導體元件之光電模組及其製造方法 - Google Patents

具載體基板與複數發光半導體元件之光電模組及其製造方法 Download PDF

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Karl Weidner
Walter Wegleiter
Oliver Wutz
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Osram Opto Semiconductors Gmbh
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Description

具載體基板與複數發光半導體元件之光電模組及其製造方法
本專利申請案主張德國專利申請案102008049188.8號之優先權，在此併提其技術內容。
本發明係有關於一種具有載體基板與複數發光半導體元件之光電模組。本發明又有關於一種製造光電模組的方法。
於傳統光電模組中，主要採用打線、焊接或具導電膠帶的晶片裝設法，作為晶片與載體間的電性連接技術。如此可形成例如光源模組的LED陣列。在微縮化的趨勢中，需要例如模組高度與/或模組基底面積愈來愈小尺寸的模組。
如德國專利公報DE 10353679，已提供發光二極體微縮化製成與連接技術。其中，元件係具有一載體，其上設置可平面連接之一半導體晶片。
具可平面連接半導體晶片的模組具有較佳之矮小元件高度，因此可得半導體晶片的光射出面與所設光學元件間之最小距離。然而模組的基底面積無法僅藉平面連接縮小，因為載體上使半導體晶片電性連通的傳導結構必須絕緣地整合入模組。
尤其在模組具有複數發光半導體元件時，更須於載體基板上緊緻地設置光電元件。
本發明之目的在於提供一種光電元件，其尤具低矮之元件高度，同時包括緊緻設置的複數發光半導體元件。
本發明提供具有申請專利範圍第1項所述技術特徵之光電模組，及以申請專利範圍第11項所述技術特徵之製造方法，以作為完成上述目的之解決方案。模組與其製造方法之較佳實施樣態與較佳變化範例陳述於申請專利範圍之附屬項中。
根據本發明之光電模組具有載體基板與複數發光半導體元件。載體基板具有用以電性連通發光半導體元件之結構化的導線。各發光半導體元件分別具有可產生電磁輻射之一活性層、一第一電極接面以及一第二電極接面，其中第一電極接面分別設於發光半導體元件背向載體基板的一面。發光半導體元件設有一電性絕緣層，其分別於發光半導體元件之第一電極接面的區域具有一開口。電性層上部分區域設有傳導結構。傳導結構之一至少電性連接發光半導體元件的第一電極接面至另一發光半導體元件的第一電極接面，或連接至載體基板之一導線。
如此，發光半導體元件之電性連通並非經由遠離載體基板之導電線路，而是藉由至少部分鋪設於電性絕緣層的傳導結構。藉此種電性連接方式，可較佳地提供極低矮之模組高度。再者，藉由使發光半導體元件彼此連通或經載體基板導線連通的傳導結構，可提供一緊緻模組。如此可以節省空間的方式將模組中的發光半導體元件設置於載體基板。模組的基底面積即可較佳地縮減。
再者，傳導結構的設置可貼近發光半導體元件。藉此連通發光半導體元件的方式，可得尤其低矮的模組高度，因此尤可較佳地使例如光學元件之設置貼近發光半導體元件。
光學元件係指例如透鏡的元件。尤其是光學元件之零組件，其以特定方式影響半導體元件所發射之輻射，尤其是改變其發射特性。
發光半導體元件較佳地可為半導體晶片，尤佳地可為發光二極體(LED)。
發光半導體元件分別具有一活性層。此活性層分別具有一pn-介面，一雙異質結構，可產生輻射之一單量子井結構(SQW，single quantum well)或一多量子井結構(MQW，multi quantum well)。此處所謂量子井結構與量子的尺度無關。因此其包含量子槽、量子線與量子點以及此等結構的任意組合。
發光半導體元件可較佳地分別以氮化物、磷化物或砷化物半導體為基材。此處所謂以氮化物、磷化物或砷化物半導體為基材，係指活性磊晶層疊或至少其中一層含有三-五族半導體材料，其組成為Inx Gay Al1-x-y P、Inx Gay Al1-x-y N或Inx Gay Al1-x-y As，其中數值範圍分別為且。
於一較佳組成型態中，可以薄膜半導體元件分別作為上述發光半導體元件。於本案中，薄膜半導體元件係指一半導體元件，於製造時去除成長所用的基板，其上成長了如磊晶法成長的包含薄膜半導體元件基體之半導體層疊。發光半導體元件分別與一載體基板相連，此載體基板係不同於半導體元件中半導體層疊所用的成長基板。
使用載體基板可較佳地不受限制，成長基板則主要須於晶體結構上配合較高的要求。因此，相較於成長基板材料，載體基板有較多種材料可供選擇。
對於發光半導體元件中活性層發射的輻射，電性絕緣層應較佳地至少可部分讓此輻射穿透。發光半導體元件所發射的輻射因此可經電性絕緣層射出，避免明顯的光學損耗。因此可較佳地減少活性層之輻射在電性絕緣層中的吸收，以得較好模組的效率。發光半導體元件活性層輻射在電性絕緣層中的吸收較佳者可低於40%，更較佳者可低於20%。
電性絕緣層之較佳者可為一覆膜、一塗佈層或一多分子層。
於一較佳組成型態中，電性絕緣層至少包含一轉換元件。適當的轉換元件大致如YAG：Ce粉末，可參見例如專利W098/12757號所述，在此併提其技術內容。
較佳者，發光半導體元件分別發射一特定波長λ0 之主輻射。電性絕緣層中轉換元件可較佳地吸收至少部分波長λ0 之輻射，且發射其他波長之次輻射。因此模組可發射一混合輻射，其包含發光半導體元件之主輻射與轉換元件之次輻射。
經由特別選擇的轉換元件，可改變發光半導體元件之輻射的色座標。故可較佳地依需求調變發光半導體元件之輻射的色座標。
以下所謂色座標係指模組發射光的顏色在CIE-標準色規中對應的數值。
電性絕緣層可替代地包含多於一個之轉換元件。如此可從模組輻射中得出一混合輻射，其包含主輻射與多個轉換元件之多個次輻射。利用多於一個轉換元件，可較佳地獲取精確選色之色座標，因此可使模組的輻射之色座標符合需求。
應注意者為，發光半導體元件無須分別發射相同波長範圍之主輻射。更可使發光半導體元件之輻射至少部分具有不同波長範圍。藉由半導體元件所發出的輻射之疊加，可從模組輻射產生較佳地位於CIE-色規中白光色區之混合輻射。
於一較佳組成型態中，至少於個別發光半導體元件之間設有一平整層。藉由此平整層，可較佳地獲得模組上背向載體基板之一平整表面。較佳者可將電性絕緣層設於此平整表面上。尤佳者係此平整層電性絕緣。
於此模組之一組成型態中，平整層可包含至少一轉換元件。尤佳者之轉換元件可吸收至少一發光半導體元件的輻射，且將其轉換成另一波長的輻射，以產生模組所發出輻射之混合輻射。
將一個或多個轉換元件直接整合入電性絕緣層與/或平整層，即較佳地無須設置另外的光學層。光學層為可將發光半導體元件發出的輻射之色座標改變或修正的疊層。將轉換元件整合入電性絕緣層與/或平整層，且以平整層與/或電性絕緣層直接包覆發光半導體元件，可較佳地於貼近發光半導體元件處完成發光半導體元件發出的輻射之轉換。如此的優點為可緊緻設置模組。
此情況下，電性絕緣層可取代其他層，具有光的轉換層、傳導結構之載體層以及發光元件保護層之功能。
於模組之一較佳組成型態中，發光半導體元件係共同以設於載體基板之一框圍包圍。
此框圍可較佳地包含陶瓷或合成材料。藉由框圍可將發光半導體元件自周圍材質區隔出。再者，框圍可較佳地保護發光半導體元件，避免如撞擊或濕氣侵入的環境影響。
於模組之一較佳組成型態中，載體基板可為一韌性基板。
因此，載體基板不必然呈剛性。載體基板尤可以一覆膜形成。
於模組之一較佳組成型態中，載體基板設有發光半導體元件之表面並非平整。
因此，載體基板可具有例如拱形之型態。只要可將發光半導體元件裝設於載體基板之一表面，載體基板的表面尤可具有其他型態。
於模組之一較佳組成型態中，傳導結構由設於電性絕緣層上之一異向性層形成，且分別至少於發光半導體元件第一電極接面的區域具有電性傳導區。
因此，異向性覆膜的部分區域具有導電性。此導電功能可藉如塗佈印刷或照射形成。藉異向性覆膜之電性傳導區，可提供各個發光半導體元件之電性連結。
較佳者，異向性覆膜至少有一部分被半導體元件發出的輻射穿透。異向性覆膜尤可於較佳例中，於至少一部分無導電性的區域讓半導體元件發出的輻射穿透。
可替代地於部分區域去除異向性覆膜。此例中，尤可較佳地於各發光半導體元件的輻射發射面區域去除異向性覆膜。
於模組之一較佳組成型態中，電性絕緣層係形成於結構化的導體板與以突出導體板之導電凸邊所成的傳導結構之上。
較佳地，導電凸邊分別從導體板上一導線的接點連至一發光半導體元件之第一電極接面。其中尤佳者為，各導電凸邊分別偏離導體板朝向半導體元件的方向彎曲。較佳地，導體板設有開口，尤佳地分別設於發光半導體元件的第一電極接面上。較佳地，導電凸邊係為金屬凸邊。
較佳地，導體板係具有導線。導體板的導線可較佳地設成彼此絕緣。尤佳地，此絕緣性係藉導體板上以一距離間隔各導線之開口達成。
於此模組組成型態中，亦可設置互疊的多個導體板，形成多層設置型態。如此即可較佳地提供模組之多層次電性連結，以較佳地提高模組中的元件積體密度。
於模組之另一較佳組成型態中，電性絕緣層設於各發光半導體元件周圍個別發光半導體元件側面之部分區域。發光半導體元件之各第一電極接面設於此電性絕緣層上，使發光半導體元件背向載體基板的表面不被第一電極接面遮蓋。
藉由如此設置第一電極接面，可使發光半導體元件具有均勻的出光。再者，亦可於第一電極接面之任意區域設置發光半導體元件的外接電極。
較佳者，可將電性絕緣層設於半導體元件的側面，覆於半導體元件活性層上。
藉由如此設置的半導體元件之第一電極接面，可提供半導體元件之電性連接，或半導體元件間的複雜連結。因此可較佳地提供半導體元件於載體基板上節省空間的設置。
本發明之製造光電模組的方法尤其包含下列步驟：a)設置複數發光半導體元件於一載體基板，其中該載體基板具有結構化的導線，以電性連通發光半導體元件，該等發光半導體元件分別具有可產生電磁輻射之一活性層、一第一電極接面以及一第二電極接面，其中各第一電極接面係分別設於發光半導體元件背向載體基板之一面；b)鋪設電性絕緣層於發光半導體元件上，其中該電性絕緣層分別具有一開口於各發光半導體元件之第一電極接面的區域；c)鋪設傳導結構於該電性絕緣層之部分區域上，其中該等傳導結構之一至少電性連接一發光半導體元件之第一電極接面至另一發光半導體元件之第一電極接面，或連接至該載體基板之一導線。
本發明之方法的較佳組成型態可參照模組之較佳組成型態，反之亦然。
藉由平整的傳導結構電性連通半導體元件，可較佳地最小化模組高度，同時可相較於傳統模組較佳地減少模組的基底面積。
利用為電性連通半導體元件鋪設傳導結構之電性絕緣層，可較佳地簡化模組製作程序。較佳者，可分別藉一表膜程序完成半導體元件間的連接、半導體元件封裝以及視需求之光轉換，其中光轉換可較佳地藉由整合入電性絕緣層之轉換元件達成。
於此方法之一較佳組成型態中，可藉印刷方法鋪設傳導結構。較佳者，可藉絲網印刷、模版印刷或油墨印刷法將傳導結構鋪設於電性絕緣層。
亦可替代地藉氣相沉積法鋪設傳導結構。
其中，可藉一物理氣相沉積(PVD)程序或一化學氣相沉積(CVD)程序形成傳導結構。
尤佳者，可部分地鋪設傳導結構。替代性的鋪設傳導結構可較佳地利用印刷、噴濺或PVD/CVD法，結合尤如模版之遮罩技術。
另一鋪設傳導結構的方式主要為直接將導線印製於電性絕緣層。
於另一較佳組成型態中，可藉設於電性絕緣層之一異向性層形成傳導結構，其至少於各發光半導體元件之第一電極接面的區域可導電。
異向性層的導電區域可較佳地藉由印刷、控溫或照射法形成，例如藉由紫外光雷射。
可替代地將傳導結構整合成一覆膜，其鋪設於電性　絕緣覆膜上。於此，鋪設的覆膜包含如金屬化區域之傳導結構。此傳導結構可較佳地先設於覆膜中，使發光半導體元件依一預設方式電性連通。尤佳者，於此可利用一種自動連接法(TAB法：tape automated bonding)。
於本發法之一較佳組成型態中，可於鋪設電性絕緣層之前，將平整層至少設於各發光半導體元件之間的空隙。如此可使模組平整化，以於模組上形成背向載體基板之一平整的表面。
於本發明之另一較佳組成型態中，係以導電凸邊分別形成傳導結構，其中導電凸邊分別藉一沖壓處理程序與發光半導體元件的第一電極接面連通。
以下參照第1至7圖進一步詳細描述本發明之其他技術特徵、較佳組成型態以及光電模組與製造方法之應用。
各圖中具有同一或通用功能的組件分別以相同符號標示。圖中組件與組件之大小未按比例顯示。
第1圖顯示一光電模組，其具有載體基板1與複數發光半導體元件2。發光半導體元件2分別具有可產生電磁輻射之一活性層、一第一電極接面21以及一第二電極接面22。第一電極接面21設於發光半導體元件背向載體基板1之一表面。
較佳者，發光半導體元件2係製成半導體晶片，尤佳者分別為一發光二極體(LED)。
發光半導體元件2的活性層分別具有一pn-介面、一雙異質結構、一單量子井結構或一多量子井結構用以發光。較佳者，各發光半導體元件2之基底可為氮化物、磷化物或砷化物之半導體。
載體基板1具有用以電性連通發光半導體元件2之結構化導線。尤佳者，可於載體基板1之一導線上各設一發光半導體元件2。亦即第二電極接2分別與載體基板1之一導線呈實體與電性連接。
較佳者，分別設有一發光半導體元件之導線彼此間為電性絕緣。因此，設於載體基板1的導線上之發光半導體元件2彼此間為電性絕緣。
較佳者，可於各發光半導體元件2之間設一平整層。藉由平整層3，可較佳地在模組上形成背向載體基板1之一平整表面。較佳者，平整層3電性為電性絕緣，尤佳之平整層3可含有介電材料。
較佳者，平整層3以矽膠為基底。平整層3尤可含有矽膠。平整層3可添加或替代地含有其他聚合物或有機材料。
平整層3的高度可超過發光半導體元件2的高度。平整層3尤可超過發光半導體元件2的高度，使其至少部分地位於發光半導體元件2背向載體基板1的表面上。如此，可提供發光半導體元件2較佳的電性絕緣。於此情況下，平整層3可較佳地以能穿透發光半導體元件2之至少部分輻射的材料形成。
再者，平整層3可含有至少一轉換元件6。較佳者，轉換元件6可吸收發光半導體元件2之至少部分輻射，且將其轉換成其他波長範圍的輻射，以形成由模組輻射產生的混合輻射。
藉由適當選擇轉換元件6，改變發光半導體元件2之輻射的色座標。因此，可較佳地取得符合所需色座標之模組輻射。尤佳者，模組的輻射具有白光範圍之色座標。
較佳者，可共同以設於載體基板1之一框圍7包圍發光半導體元件2。
較佳者，框圍7可含有陶瓷或合成材料。於第1圖的實施例中，以框圍7包圍的發光半導體元件2及平整層3係與環境分隔。框圍7可較佳地保護發光半導體元件2不受如碰撞之環境影響。
至少部分電性絕緣層4較佳地設置於發光半導體元件2及平整層3上4。
各電性絕緣層4分別於發光半導體元件2及第一電極接面21的區域具有一開口。
較佳者，發光半導體元件2活性層的輻射可至少部分穿透電性絕緣層4。因此，發光半導體元件2所發出的輻射可透出電性絕緣層4，避免大量光學損耗。
來自發光半導體元件2之模組的輻射，如第1至7圖的實施例所示，可較佳地於模組上背向載體基板1之一面射出。
較佳者，電性絕緣層4為一覆膜、一塗佈層或一聚合物層。
電性絕緣層4可如同平整層3，包含至少一轉換元件(圖未示)。較佳者，電性絕緣層中的轉換元件可吸收發光半導體元件2之至少部分輻射，且產生不同波長範圍之一次輻射。因此模組可產生一混合輻射，其包含發光半導體元件2之主輻射與轉換元件之次輻射。
較佳者，於電性絕緣層4與/或平整層3中直接整合入一轉換元件或多個轉換元件，則無需添加其他光學層。光學　層可為例如將半導體元件的輻射之色座標調變與/或修正的疊層。如此，可較佳地於貼近半導體元件2處轉換半導體元件2的輻射。因此可提供緊致的模組。
電性絕緣層4具有部分區域的開口。較佳者，可於各發光半導體元件2之第一電極接面21的區域，分別形成電性絕緣層4之一開口。
較佳者，電性絕緣層4係一體成型。
於模組背向載體基板1的表面上，在電性絕緣層4之部分區域設置傳導結構(圖未示)。
第1圖的實施例中所示模組係於鋪設傳導結構前。所以實施例1中的模組係為製造過程中的模組。
第1圖的實施例中，於模組背向載體基板1的面上設有模版。此模版5係用於鋪設傳導結構的製造步驟中。
模版5可用於規畫傳導結構30的結構。較佳者，模版5尤其可在電性絕緣層4的開口區具有開口。
較佳者，傳導結構可藉印刷法鋪設電性絕緣層4或模版5。藉由尤為絲網印刷或油墨印刷之印刷法，可較佳地鋪設傳導結構，較佳為一單層，尤佳者為一金屬化層，以連結發光半導體元件2。
傳導結構之結構造型可較佳地藉由模版成型，使發光半導體元2以一預設方式經傳導結構彼此相連，或與導線載體基體電性連通。如此，傳導結構至少將一發光半導體元件2之第一電極接面連接至另一發光半導體2的第一電極接面，或連接至載體基板1之一導線(圖未示)。
於鋪設傳導結構後，去除模版5。因此模版5僅於製造程序中部份時間內設於模組上。
第2圖的實施例顯示具有傳導結構8之完成的模組。
不同於第1圖的實施例，第2圖的模組無設於載體基板1且包圍發光半導體元件2與平整層3之框圍。
較佳者，發光半導體元件2可由焊劑或導電膠帶固設於載體基板1結構化的導線上。
如第1圖實施例所示，電性絕緣層4可鋪設於發光元件2與平整層3上。電性絕緣層4在發光半導體元件2之第一電極接面21的區域上具有開口。此等開口可較佳地藉雷射處理法或蝕刻方法產生。
不同於第1圖的實施例，傳導結構8係藉噴墨印刷法鋪設於電性絕緣層4。傳導結構8之鋪設可較佳地藉噴嘴9完成。噴嘴9可在模組背向載體基板1的面上寫出傳導結構，較佳者為單層金屬線。
尤可將傳導結構8鋪設於電性絕緣層4上，使發光半導體元件2彼此電性連通，或與載體基板1的導線相連。尤可使傳導結構8分別位於各發光半導體元件2之第一電極接面21上的區域。
發光半導體元件2可如此個別接地。亦可替代地使發光半導體元件2彼此電性相連。
第3圖的實施例與第2圖的實施例不同，因其中載體基板1為一韌性基板。載體基板1設有發光半導體元件2的表面尤非平整。載體基板1可具有例如一拱形外型。載體基板1的表面尤可具有其他外型，只要能安裝發光半導體元件2即可。
第3圖的實施例之模組尤可設置成可旋轉。如此可較佳地簡化模組的製造。於用噴嘴寫入傳導結構的步驟中，例如可依預設的傳導結構之結構移動模組，例如使其旋轉。
第4圖的實施例中顯示光電模組之局部。其中尤其僅圖示模組之一發光半導體元件2。為求清晰，模組的其他發光半導體元件並未圖示。
於載體基板1上，可較佳地藉一黏著層黏貼發光半導體元件2，或藉一焊劑固著。如第4圖所示，可較佳地於發光半導體元件2上與載體基板1上設置一電性絕緣層4。電性絕緣層4可為例如所塗佈之一覆膜或含玻璃之一疊層。
電性絕緣層4於發光半導體元件2之第一電極接面21的區域具有一開口。較佳者，電性絕緣層4為一介電層。
較佳地，可於模組的製造程序中，在電性絕緣層4上，藉氣相沉積法沉積整面的傳導結構，較佳者為一金屬層(未圖示)。整面的傳導結構可較佳地藉物理或化學氣相沉積法形成。隨後可依所需發光半導體元件2之連結，藉由例如光學蝕刻與侵蝕法形成整面之結構化的傳導結構。較佳者，可結構化地形成整面的傳導結構，使發光半導體元件彼此電性連通，或使發光半導體元件2與載體基板1之一導線電性連通。
較佳者，為簡化程序，可在沉積傳導結構前將尤可為介電層之電性絕緣層平整化，如藉由旋塗法(SOG)。
第5圖的實施例顯示另一光電模組之局部。此例中亦為求清晰，僅圖示一個發光半導體元件2。
不同於第4圖的實施例，傳導結構8係以異向性層形成。較佳者，異向性層為一異向性覆膜，較佳者以塗佈法形成。
異向性層可較佳地具有兩部分區域8a、8b。較佳者，其中一部分區域8a具導電性。另一部分區域8b則為絕緣。
較佳地，可以局部施壓或照射形成異向性層的區域8a之導電性。如此，可較佳地達成發光半導體元件2於第一電極接面21的區域之電性連通。
較佳地，異向性層可於第二部分區域8b，讓發光半導體元件2的輻射至少部分穿透。可替代地在塗佈異向性層後，替代地去除部分區域8b之局部。此例中，異向性層無須具輻射可穿透性。
第6圖所示光電模組之實施例具有複數個發光半導體元件2，其藉焊劑或黏著層10固設於載體基板1。較佳地，發光半導體元件2之第二電極接面22與設於載體基板1的導線連通。發光半導體元件2的導線設置可較佳地使其彼此間電性絕緣。
第6圖的實施例不同於上述實施例所示模組，其中電性絕緣層係以結構化的導體板形成，傳導結構8係以突出導體板之導電凸邊形成，例如金屬凸邊。
導體板內部尤可具有內含導線之電性絕緣材料。尤佳者，導體板之電性絕緣材料係可至少部分穿透發光半導體元2的輻射。再者，導體板的電性絕緣材料可至少包含一轉換元件，以轉換發光半導體元件2的輻射。
較佳地，導體板中電性絕緣材料所含導線係至少部分地與金屬導電凸邊導通。再者，金屬導電凸邊可分別較佳地與發光半導體元件2的第一電極接面21電性導通。因此，導體板於各發光半導體元件2之第一電極接面21的區域分別具有一開口。
經由導電凸邊與經由導體板的導線，可分別連接各發光半導體元件2。於此，可使發光半導體元件2彼此導通，或分別與載體基板1的導線電性相連。
較佳地，可形成此種金屬導電凸邊，其由導體板的接觸點向發光半導體元件2彎曲。
此實施例中，亦可設置互疊之多個導體板，以形成一多層結構，其可於模組中提供多層連結(未圖示)。
金屬導電凸邊可以例如依沖壓處理過程，分別與發光半導體元件2的第一電極接面21電性連接且實體相連。
第7A與7B圖中，分別以示意圖顯示光電模組之一局部。第7A圖為一模組局部之截面。第7B圖為對應第7A圖之俯視。
第7A圖中顯示一發光半導體元件2。較佳者，一光電模組可由多數個如第7A圖所示之發光半導體元件2組合而成，其中發光半導體元件2可較佳地設於一載體基板3。
不同於第1至6圖的實施例，第7A圖中的發光半導體元件2具有鋪設於電性絕緣層4之第一電極接面21。電性絕緣層4分別鋪設於各發光半導體元件2週邊之側面的部分區域。較佳者，電性絕緣層4可設於發光半導體元件2側面上覆蓋半導體元件2的活性層2a。
較佳者，亦將第一電極接面21鋪設於半導體元件2的側面。尤可將第一電極接面2鋪設於電性絕緣層4上。較佳地，可使發光半導體元件2背向載體基板的表面不被第一電極接面21所遮蔽。
藉由沿半導體元件2的側面鋪設第一電極接面21，可使發光半導體元件2均勻出光。
較佳者，可以一傳電導線12與第一電極接面21部分區域連接。藉由沿半導體元件2側面鋪設第一電極接面21，可於第一電極接面21的任意區域將傳電導線12連接至半導體元件2之互連線路。如此，一個模組的半導體元件可透過傳電導線12電性互連。亦可替代地以彼此分隔的方式連接半導體元件。
第7B圖為俯視圖，顯示第7A圖中半導體元件之電性連接。第一電極接面21設於半導體元件2的輻射射出面之側邊面。較佳者，可將第一電極接面21設成框形。尤可將第一電極接面21設成一封閉導線。第一電極接面21的部分區域設有傳電導線12，其用於連通半導體元件2。
較佳者，可於第7a、7b圖的實施例中，在發光半導體元件2上設置一配電層13。尤可使配電層13讓半導體元件2的輻射至少部分穿透。例如，配電層13可為一ITO層或一氧化鋅層。
較佳者，第一電極接面21可為金屬化材料。較佳者，半導體元件2的輻射射出面不被此金屬化材料遮蔽。較佳者，金屬化材料可圍繞半導體元件2設置，以獲取比利用傳統電極打線法更均勻的出光。
第7C圖為一俯視圖，顯示第7A圖中具有複數發光半導體元件2之模組。此例中，模組具有四個發光半導體元件2。然而，可根據模組的個別應用與目的選擇其中半導體元件2的數目。
藉由半導體元件2之第一電極接面21的電性連接之側面設置，可完成半導體元件2之複雜的連通。因此可較佳地以節省空間的方式，將半導體元件2設置於載體基板1。
尤可將個別半導體元件2裝設於載體基板1，且以彼此分隔方式電性連接。於此情況下，載體基板1在半導體元件2的固設面分別具有彼此電性絕緣的導線，其上分別連接一半導體元件。
可替代地使半導體元件2彼此電性互連。其中較佳者，載體基板1呈電性導通，以使半導體元件2具有共同電位。可替代地於載體基板1設一導線，其上共同設有此等半導體元件2。較佳者，可將半導體元件2的傳電導線12連至其他電性接頭(圖未示)。
本發明不限於以實施例為例的描述，應包含每一個新的技術特徵與其所有組合，尤其包含申請專利範圍中技術特徵之所有組合，即使此等技術特徵或組合未於申請專利範圍或實施例中明示。
1．．．載體基板
2．．．發光半導體元件
A．．．活性層
21．．．第一電極接面
22．．．第二電極接面
3．．．平整層
4．．．電性絕緣層
5．．．模版
6．．．轉換元件
7．．．框圍
8‧‧‧傳導結構
8a‧‧‧區域
8b‧‧‧區域
9‧‧‧噴嘴
10‧‧‧黏著層
12‧‧‧傳電導線
13‧‧‧配電層
第1圖為一示意圖，顯示上述模組的第一實施例之一截面於製造方法之一中間步驟；
第2圖為一示意圖，顯示本發明模組的另一實施例之一截面；
第3圖為一示意圖，顯示本發明模組的一實施例之一截面；
第4圖為一示意圖，顯示本發明模組的另一實施例之一局部；
第5圖為一示意圖，顯示本發明模組的另一實施例之一局部；
第6圖為一示意圖，顯示本發明模組的另一實施例之一截面；
第7A圖為一示意圖，顯示本發明模組的另一實施例之一局部；
第7B圖為一示意圖，顯示第7A圖中實施例局部的俯視圖；
第7C圖為一示意圖，顯示本發明模組的另一實施例之俯視圖。
1‧‧‧載體基板
2‧‧‧發光半導體元件
21‧‧‧第一電極接面
22‧‧‧第二電極接面
3‧‧‧平整層
4‧‧‧電性絕緣層
8‧‧‧傳導結構
9‧‧‧噴嘴

Claims (14)

  1. 一種光電模組，其包括一載體基板(1)與複數發光半導體元件(2)，其中- 該載體基板(1)具有結構化的導線，以電性連通該等發光半導體元件(2)；- 各發光半導體元件(2)分別具有可產生電磁輻射之一活性層(2a)、一第一電極接面(21)以及一第二電極接面(22)，其中該第一電極接面(21)分別設於發光半導體元件(2)背向載體基板(1)之一面；- 發光半導體元件(2)設有電性絕緣層(4)，其分別於發光半導體元件(2)之第一電極接面(21)的區域具有一開口；- 電性絕緣層(4)上部分區域設有傳導結構(8)；且- 傳導結構之一將至少一發光半導體元件(2)之第一電極接面(21)電性連接至另一發光半導體元件(2)之另一第一電極接面，或連接至載體基板(1)之一導線，其特徵為至少於該等發光半導體元件(2)之間設有一平整層(3)，該電性絕緣層(4)至少部分設置在該平整層(3)上。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之光電模組，其中該平整層(3)包含至少一轉換元件。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之光電模組，其中該電性絕緣層(4)包含至少一轉換元件(6)。
  4. 如申請專利範圍第1或2項所述之光電模組，其中該等發光半導體元件(2)共同由設於該載體基板(1)之一框圍(7)包圍。
  5. 如申請專利範圍第1或2項所述之光電模組，其中該載體基板(1)係一韌性基板。
  6. 如申請專利範圍第1或2項所述之光電模組，其中該載體基板(1)表面設有該等發光半導體元件(2)之表面係一非平整表面。
  7. 如申請專利範圍第1或2項所述之光電模組，其中該等傳導結構(8)係以設於該電性絕緣層(4)之一異向性層形成，且至少於發光半導體元件(2)之第一電極接面(21)的區域分別具有電性傳導區(8a)。
  8. 如申請專利範圍第1或2項所述之光電模組，其中該電性絕緣層(4)設於一結構化導體板上，且該等傳導結構(8)以突出該結構化導體板之導電凸邊形成。
  9. 如申請專利範圍第1或2項所述之光電模組，其中該電性絕緣層(4)設於各發光半導體元件(2)周圍個別發光半導體元件(2)側面之部分區域，且發光半導體元件(2)之各第一電極接面(21)設於此電性絕緣層(4)上，使發光半導體元件(2)背向載體基板(1)的表面不被第一電極接面(21)所遮蓋。
  10. 一種製造光電模組的方法，包含下列步驟：- 設置複數發光半導體元件(2)於一載體基板(1)，其中該載體基板(1)具有結構化的導線，以電性連通發光半導體元件(2)，該等發光半導體元件(2)分別具有可產生電磁輻射之一活性層(2a)、一第一電極接面(21)以及一第二電極接面(22)，其中各第一電極接面(21)係分別設於發光半導體元件(2)背向載體基板(1)之一面；- 設置一平整層(3)於該等發光半導體元件(2)之間；- 鋪設電性絕緣層(4)至少部分於發光半導體元件(2)及該平整層(3)上，其中該電性絕緣層(4)分別具有一開口(4a)於各發光半導體元件(2)之第一電極接面(21)的區域；- 鋪設傳導結構(8)於該電性絕緣層(4)之部分區域上，其中該等傳導結構(8)之一將至少一發光半導體元件(2)之第一電極接面(21)電性連接至另一發光半導體元件(2)之第一電極接面(21)，或連接至該載體基板(1)之一導線。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之方法，其中該等傳導結構(2)係藉一印刷方法鋪設。
  12. 如申請專利範圍第10項所述之方法，其中該等傳導結構(8)藉氣相沉積法鋪設。
  13. 如申請專利範圍第10項所述之方法，其中該等傳導結構(8)藉一異向性層形成，其設於該電性絕緣 層(4)，且分別至少於各發光半導體元件(2)之第一電極接面(21)的區域呈電性導通。
  14. 如申請專利範圍第10項所述之方法，其中該等傳導結構(8)分別以導電凸邊形成，此等導電凸邊分別藉一沖壓處理過程與發光半導體元件(2)之第一電極接面(21)電性連接。
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