TWI440215B - 發光裝置及其製造方法 - Google Patents

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TWI440215B TW100105923A TW100105923A TWI440215B TW I440215 B TWI440215 B TW I440215B TW 100105923 A TW100105923 A TW 100105923A TW 100105923 A TW100105923 A TW 100105923A TW I440215 B TWI440215 B TW I440215B
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Young Kyu Jeong
Kyung Wook Park
June O Song
Kwang Ki Choi
Da Jeong Song
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Lg Innotek Co Ltd
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Description

發光裝置及其製造方法
本發明係主張關於2010年03月08日申請之韓國專利案號10-2010-0020485之優先權。藉以引用的方式併入本文用作參考。
本發明係關於一種發光裝置及其製造方法。
發光二極體(LED)係為一種半導體發光裝置，可將電流轉變成光。相較於傳統的光源裝置如一日光燈或一輝光燈(glow lamp)，LED在許多層面具有優勢，如：低電力消耗、半永久性使用壽命週期、迅速的反應速度、安全性、環保等。因此，為使其能取代傳統的光源裝置，已有許多研究在進行，而LED也漸漸地越來越常被使用作為照明裝置之上，如各種燈具、液晶螢幕(LCD)、電子標誌招牌、街燈等。
本發明之實施例提供一種可改善可靠度之發光裝置及其製造方法。
本發明之實施例提供一種可避免發光結構之損壞如龜裂等情況的發光裝置及其製造方法。
本發明之實施例提供一種可改善發光效率之發光裝置及其製造方法。
根據本發明實施例，一種發光裝置製造方法係包括下列步驟：形成一化合物半導體層於一基板之上，其中該基板係包括一晶片區域以及一分離區域；選擇性地蝕刻該化合物半導體層，以形成一發光結構於該晶片之上並形成一緩衝結構於該分離區域之上；形成一導電支撐件於該發光結構以及該緩衝結構之上；由一雷射剝離製程移除該基板；以及將該導電支撐件分割為複數個晶片區域之晶片，其中該緩衝結構係與該發光結構相隔而設。
根據本發明實施例，一種發光裝置係包括：一導電支撐件；一晶片區域，其係界定一發光結構於該導電支撐件之上；一分離區域於該晶片區域與該導電支撐件之間；以及至少一緩衝結構於該分離區域，其中該發光結構及該緩衝結構係包括有一第一導電型半導體層、一主動層以及一第二導電型半導體層。
在實施例的描述中，應予理解，當提及一層(或膜)、一區域、一圖案、或一結構是在另一基板、一層(或膜)、一區域、一電極墊、或一圖案「之上」或「下方」，則其可以是直接或間接在另一基板、層(或膜)、區域、墊片、或圖案之上，或者存在一或多個介入層。參照附圖說明每一層的位置。
在圖示中，為清楚與方便說明，各層厚度及尺寸可能被加以誇大、省略或示意性描繪。另，組成元件的尺寸亦不完全反映實際元件之大小。
圖1係為第一實施例中，一發光裝置100之剖面圖。而圖2A至2C係為圖1中發光裝置100之平面圖。
參閱圖1和圖2，根據第一實施例之發光裝置100係包括有一導電支撐件160；一發光結構120於導電支撐件160之上以產生光；以及至少一緩衝結構180於導電支撐件160之上，以使緩衝結構180可與發光結構120以一預設距離d相隔而設，且可避免發光結構120在發光裝置100之製造過程中受到破壞。
發光結構120係包括有一第一黏著層158；一反射層157於第一黏著層158之上；一擴散障壁層(diffusion barrier layer)159於第一黏著層158和反射層157之側面上；複數個化合物半導體層145於反射層157之上以發出光；以及一電極170於化合物半導體層145之上，以與導電支撐件160一起提供電力給發光結構120。電極170可包括有至少一電極墊(electrode pad)。另外，電極170可具有一臂電極結構(arm electrode structure)。緩衝結構180與發光結構120可具有一堆疊結構(stack structure)，其係有相同層或相同高度。
至少一緩衝結構180可與發光結構120之側面以一預設距離d相隔而設。
舉例而言，距離d可為約5μm至約50μm之範圍。又，緩衝結構180之一寬度w1可為約5μm至約30μm之範圍。然而，距離d和寬度w1可隨著發光裝置100之設計而變動，而並不限制於此。
緩衝結構180可能不會產生光，而是用來吸收發光裝置100製程中可能受到的衝擊，以使發光結構120受到保護、不被破壞。也就是說，緩衝結構180是用以改善實施例中發光裝置100及其製造方法之可靠度；其細節在下文中將詳細說明。
在下文中，將詳細說明根據本發明實施例之發光裝置100其組成元件與作用原理。
導電支撐件160係支撐發光結構120和緩衝結構180，且同時與電極170一起提供電力給發光結構120。
舉例而言，導電支撐件160可包括選自由Ti、Cr、Ni、Al、Pt、Au、W、Cu、Mo、以及一承載晶圓(carrier wafer)(包括Si、Ge、GaAs、ZnO、SiC、SiGe、或GaN)所組成之群組其中至少一者。
一第二黏著層161可形成於導電支撐件160之一頂面上。第二黏著層161可包括具有絕佳黏著力之AuSn、AuIn、或NiSn，以將發光結構120和緩衝結構180穩固地與導電支撐件160接合在一起。
發光結構120和緩衝結構180可形成於導電支撐件160之上。緩衝結構180可以距離d與發光結構120之側面相隔而設。緩衝結構180和發光結構120可具有一堆疊結構，其係有相同層或相同高度。
如圖2A所示，緩衝結構180可以距離d與發光結構120之邊緣區域相隔而設。
如圖2B及圖2C所示，複數個緩衝結構180與發光結構120之邊緣區域及側面相隔而設時，緩衝結構180可為彼此分離或可為一體(integration)。換言之，「一體」代表緩衝結構180不是彼此分離，而是沿著發光結構120之各側面，連續地彼此相連。
距離d可隨著緩衝結構180之位置而變動。也就是說，緩衝結構180與發光結構120之邊緣區域之間的距離d1可大於緩衝結構180與發光結構120之側面之間的距離d2。
舉例而言，距離d可為約5μm至約50μm之範圍。距離d可依據一分離區域之寬度來決定；其中，該分離區域係用以在發光裝置100之製造過程中，將複數個晶片為分割為獨立之晶片單元。其細節在下文中將詳細說明。
舉例而言，緩衝結構180之寬度w1可為約5μm至約30μm之範圍。緩衝結構180之寬度w1可隨著發光裝置100之設計或其製造方法而變動，而並不限制於此。
另外，緩衝結構180之一頂面可具有一十字形狀(cross shape)、一圓形形狀、一鑽石形狀(diamond shape)、一扇形形狀(sector shape)、一半圓形形狀、一多角形形狀、或一環形形狀；然而，實施例並非用以限制於此。
緩衝結構180不產生光，而是用來吸收發光裝置100製程中可能受到的衝擊，以使發光結構120受到保護、不被破壞。
詳細來說，緩衝結構180可吸收用以移除一基板之一雷射剝離製程(Laser Lift Off,LLO)所對發光結構120造成之衝擊。
也就是說，在一典型之雷射剝離製程中(未使用緩衝結構180)，可能會因為製程中所使用的雷射之能量而使發光結構120之側面或邊緣區域發生損壞如龜裂等情況。相反的，在本發明實施例中之發光裝置100係包括有緩衝結構180，緩衝結構180可吸收雷射之能量對發光結構120所造成之衝擊，進而避免發光結構120受到損壞如龜裂等情況。
發光結構120與緩衝結構180可同步地以相同之製程來製造。在此情況下，上述結構中至少部分的堆疊結構彼此具有相同的該些層。
在下文中，將詳細說明根據本發明之實施例，並特別說明上述結構中至少部分的堆疊結構彼此具有相同的該些層的一狀況。然而，發光結構120與緩衝結構180可以是由不同之製程來製造，且可包括有不同之材料；但不限制於此。
發光結構120與緩衝結構180可包括第一黏著層158；反射層157於第一黏著層158之上；擴散障壁層159於第一黏著層158和反射層157之側面上；以及化合物半導體層145於反射層157之上。
第一黏著層158可與第二黏著層161具有相同之材料。舉例而言，第一黏著層158可包括具有絕佳黏著力之AuSn、AuIn、或NiSn。第一黏著層158係與第二黏著層161接合，以將發光結構120和導電支撐件160穩固地與緩衝結構180接合在一起。
反射層157係插入在化合物半導體層145與導電支撐件160之間，以反射發光結構120之化合物半導體層145所發出之光。依此，發光裝置100之發光效率可被提升。
舉例而言，反射層157可包括有Ag、Ag合金、Al、及Al合金；但不限制於此。
當反射層157並未與化合物半導體層145有歐姆接觸時，一歐姆層(未圖示)可額外被插入在反射層157與化合物半導體層145之間。
擴散障壁層159可形成於第一黏著層158和反射層157之側面上。
擴散障壁層159可防止第一黏著層158、反射層157、第二黏著層161、以及導電支撐件160因相互擴散(inter-diffusion)而變差。擴散障壁層159可有一單層結構或一多層結構包括選自由Ti、Ni、W、及Pt所組成之群組其中一者；但不限制於此。
化合物半導體層145可形成於反射層157之上。化合物半導體層145包括有III至V族化合物半導體，且可包括有組成式為Inx Aly Ga1-x-y N(0x1,0y1,0x+y1)之一半導體材料；但不限制於此。
電極170可形成於發光結構120之化合物半導體層145的頂面上。電極170與導電支撐件160提供電力，以使化合物半導體層145得以產生光。
舉例而言，化合物半導體層145可包括有一第二導電型半導體層150、一主動層140於第二導電型半導體層150之上、以及一第一導電型半導體層130於主動層140之上。
舉例而言，第二導電型半導體層150可包括有一P型半導體層，其係具有P型摻雜物。該P型半導體層可包括有一組成式為Inx Aly Ga1-x-y N(0x1,0y1,0x+y1)之半導體材料如InAlGaN、GaN、AlGaN、InGaN、AlInN、AlN、或InN。另外，該P型半導體層可摻雜有P型摻雜物如Mg、Zn、Ga、Sr、或Ba。
主動層140可形成於第二導電型半導體層150之上。於主動層140，從第一導電型半導體層130注入之電子(或電洞)係與從第二導電型半導體層150注入之電洞(或電子)再結合(recombine)，以使主動層140發光；其中，該光之波長係依據主動層140之本質材料(intrinsic material)所釐定之能帶間隙差異(bandgap difference of the energy band)而定。
主動層140可具有一單量子井結構、一多重量子井(MQW)結構、一量子線結構或一量子點結構其中之至少一者；但不限制於此。
主動層140可包括有組成式為Inx Aly Ga1-x-y N(0x1,0y1,0x+y1)之半導體材料。假若主動層140具有一多重量子井結構，則主動層140可包括有複數個井層(well layers)與複數個障壁層(barrier layers)所組成之堆疊結構。舉例而言，主動層140可具有InGaN井層/GaN障壁層之堆疊結構。
一摻雜有P型摻雜物或N型摻雜物之包覆層(clad layer)(未圖示)可形成於主動層140之上方及/或下方。該包覆層可包括有一AlGaN層或一InAlGaN層。
第一導電型半導體層130可形成於主動層140之上。第一導電型半導體層130僅包括一第一導電型半導體層，或有一未摻雜半導體層於該第一導電型半導體層之上；但不限制於此。
舉例而言，該第一導電型半導體層可包括有一N型半導體層，其係具有N型摻雜物。該N型半導體層可包括有一組成式為Inx Aly Ga1-x-y N(0x1,0y1,0x+y1)之半導體材料如InAlGaN、GaN、AlGaN、AlInN、InGaN、AlN、或InN所組成之群組。另外，該N型半導體層可摻雜有N型摻雜物如Si、Ge、或Sn。
因為未摻雜半導體層並沒有摻雜導電摻雜物，所以未摻雜半導體層之導電性明顯地比第二導電型半導體層150來的低；其係形成以改善該第一導電型半導體層之結晶性質。
與上述實施例不同的是，第一導電型半導體層130可包括具有P型摻雜物之一P型半導體層，而第二導電型半導體層150可包括具有N型摻雜物之一N型半導體層。又，包括N型摻雜物或P型摻雜物之一第三導電型半導體層(未圖示)可形成於第一導電型半導體層130之上。依此，發光裝置100可具有一N-P接面結構，一P-N接面結構、一N-P-N接面結構、及一P-N-P接面結構其中至少一者。第一及第二導電型半導體層130、150中之摻雜物之摻雜濃度(doping concentration)可為均勻(uniform)或不均勻(irregular)。也就是說，化合物半導體層145可具有不同之結構，而不限制於此。
一第一保護層155可形成於化合物半導體層145之一側面。第一保護層155可包括選自由Six Oy 、Si3 N4 、Six Ny 、SiOx Ny 、Al2 O3 、TiO2 、及MgF2 所組成的群組中至少一者。依此，可以避免化合物半導體層145與導電支撐件160間的短路。
於此同時，如圖1所示，第一保護層155可不形成於緩衝結構180之化合物半導體層145之沒有產生光的側面。
一第二保護層165可形成於發光結構120與緩衝結構180之側面上，以及導電支撐件160上。詳細來說，第二保護層165可形成於第一保護層155之側面上、擴散障壁層159之側面上、以及第二黏著層161之頂面上。
第二保護層165可形成作為第一保護層155在發光裝置100之製造過程中有所損壞之預備。亦即，第二保護層165可防止第一保護層155龜裂後，發光結構120與導電支撐件160或緩衝結構180間的短路。
第二保護層165可包括有與第一保護層155相同之材料。舉例而言，第二保護層165可包括選自由SiO2 、Six Oy 、Si3 N4 、Six Ny 、SiOx Ny 、Al2 O3 、TiO2 、及MgF2 所組成的群組中至少一者，且第二保護層165可由一沉積方法(deposition scheme)來形成；但不限制於此。
在下文中將詳細說明關於本發明實施例中，發光裝置100之製程。為求簡鍊，在上述實施例說明內已被提及之組成元件與結構將予以省略或簡單說明。
圖3至圖10係繪示有本發明第一實施例中之發光裝置100的製程。
參閱圖3，化合物半導體層145可由一基板110來成長。舉例而言，化合物半導體層145可包括有第一導電型半導體層130、主動層140於第二導電型半導體層150之上、以及第二導電型半導體層150於主動層140之上。
化合物半導體層145可由一有機金屬化學氣相沉積法(Metal Organic Chemical Vapor Deposition,MOCVD)、一化學氣相沉積法(Chemical Vapor Deposition,CVD)、一電漿輔助化學氣相沉積法(Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition,PECVD)、一分子束磊晶法(Molecular Beam Epitaxy,MBE)、或一氫化物氣相磊晶技術(Hydride Vapor Phase Epitaxy,HVPE)來形成；但不限制於此。
參閱圖4及圖5A至5C，其中化合物半導體層145係被選擇性地移除，以使複數個第一結構120a和複數個第二結構180a得以形成。舉例而言，可由一蝕刻製程(etching process)選擇性地移除化合物半導體層145，但不限制於此。
第一及第二結構120a、180a係分別透過製造過成而形成於發光結構120與緩衝結構180之上。
複數個第一結構120a之間的寬度，也就是一分離區域M之一寬度x，可為約5μm至約100μm之範圍；其中，分離區域M係可分隔各自具有一晶片之複數個晶片區域於一個別晶片(individual chip,1 CHIP)之中。分離區域M之寬度x可由相鄰近之晶片間的距離而定。另外，第二結構180a可形成於分離區域M之中段部分，也就是對應於分離區域M之寬度x的1/2之區域。
因此，在後續的製程中所形成之發光結構120與緩衝結構180可彼此以距離d相隔而設；其中，距離d係對應於分離區域M之寬度x的約1/2。
在此同時，第二結構180a的頂面可具有一圓形形狀或一多角形形狀如圖5A、5B所示，或可沿著第一結構120a之側面有一晶格形狀如圖5C所示。然而，依據本實施例，第二結構180a之形狀並不限制於此。
參閱圖6，反射層157、第一黏著層158、以及擴散障壁層159係形成於第一結構120a與第二結構180a之上，以提供本實施例中之發光結構120與緩衝結構180。
在反射層157形成前，可額外形成第一保護層155於緩衝結構180與發光結構120之側面之上。
參閱圖7，導電支撐件160可形成於發光結構120與緩衝結構180之側面之上。
舉例而言，導電支撐件160可以一平板(sheet plate)之形式被提供於此，並接合於發光結構120及緩衝結構180之上。
在此情況下，第二黏著層161可形成於導電支撐件160之底面上。第二黏著層161可與第一黏著層158相接合於發光結構120之頂面及緩衝結構180之上。
參閱圖8，基板110可由一雷射剝離製程(Laser Lift Off,LLO)來移除。
該雷射剝離製程係以雷射能量施加於基板110之底面上，來分離化合物半導體層145與基板110。
根據習知雷射剝離製程，可能會因為製程中所使用的雷射之能量而使發光結構120之側面或邊緣區域發生損壞如龜裂等情況。
然而，根據本發明實施例之發光裝置100中，因為緩衝結構180係形成以吸收雷射能量所造成之衝擊，故緩衝結構180可吸收發光結構120之側面或邊緣區域上的衝擊，進而避免發光結構120受到損壞如龜裂等情況。
而因為緩衝結構180可吸收雷射能量，故緩衝結構180可防止損壞如龜裂等情況。
參閱圖9，第二保護層165可形成於導電支撐件上的發光結構120與緩衝結構180的側面之上。
舉例而言，第二保護層165可在基板110被移除後，由一沉積製程沿著一暴露表面來形成。
第二保護層165可用以補足(complement)在雷射剝離製程中可能受到損傷之第一保護層155。
電極170可形成於發光結構120之底面上。電極170可具有一單層結構或一多層結構，其係包括選自由Al、Ti、Cr、Ni、Cu、及Au所組成之群組中至少一者。
參閱圖10，晶片分離(chip separation)製程係用以分離一單元的該些晶片成為個別晶片(1 chip)，以提供本發明實施例中的發光裝置100。
該晶片分離製程可包括有使用一刀具(cutter)之一切割製程(breaking process)、包括一乾蝕刻製程(dry etching process)或一濕蝕刻製程(wet etching process)之一蝕刻製程(etching process)、及使用一雷射之一雷射切割製程(laser scribing process)其中至少一者；但不限制於此。
緩衝結構180可沿著晶片邊界，由該晶片分離製程來分離或去除。
圖11係為根據第二實施例中一發光裝置之剖面圖。
本發明之第二實施例之結構，除其緩衝結構180包括有一齊納裝置(zener device)外，其餘之結構與第一實施例中者相同。依此，在第二實施例中，將使用與第一實施例中相同之標號，且其細節說明將不再贅述。
參閱圖11，根據第二實施例之發光裝置200係包括有導電支撐件160；發光結構120於導電支撐件160之上以產生光；以及至少一緩衝結構180於導電支撐件160之上，以使緩衝結構180可與發光結構120以預設距離d相隔而設，以避免發光結構120在發光裝置200之製造過程中受到破壞。
發光結構120可包括有第一黏著層158；反射層157於第一黏著層158之上；擴散障壁層159於反射層157和第一黏著層158之側面上；化合物半導體層145於反射層157之上以發射出光；以及電極170於化合物半導體層145之上，以與導電支撐件160一起提供電力給發光結構120。
緩衝結構180與發光結構120可具有一堆疊結構，其係有相同層(the same layers)或相同高度。
舉例而言，緩衝結構180可包括有第一黏著層158與化合物半導體層145。
至少一緩衝結構180可與發光結構120之側面以預設距離d相隔而設。
緩衝結構180可能不會產生光，而是用來吸收發光裝置100之製程中可能受到的衝擊，以使發光結構120受到保護、不被破壞。也就是說，緩衝結構180是用以改善實施例中發光裝置200及其製造方法之可靠度。
導電支撐件160係支撐發光結構120和緩衝結構180，且同時與電極170一起提供電力給發光結構120。
發光結構120與緩衝結構180可同步地以相同之製程來製造。在此情況下，上述發光結構120與緩衝結構180中至少部分的堆疊結構彼此具有相同的該些層。
第二保護層165可形成於發光結構120與緩衝結構180之側面上，以及於導電支撐件160上。詳細來說，第二保護層165可形成於第一保護層155之側面上、擴散障壁層159之側面上、以及第二黏著層161之頂面上。
一絕緣層210可形成於第二黏著層161之上、發光結構120與緩衝結構180之間，或於導電支撐件160之上。絕緣層210可形成於發光結構120之第二保護層165側面上、第二黏著層161或導電支撐件160之頂面上、以及緩衝結構180之第一黏著層158與反射層157之側面上。
絕緣層210可包括選自由SiO2 、Six Oy 、Si3 N4 、Six Ny 、SiOx Ny 、Al2 O3 、TiO2 、及MgF2 所組成的群組中至少一者。
緩衝結構180可包括有一齊納結構。為達此目的，第一及第二齊納電極(zener electrode)220、230可與緩衝結構180電性連接。
第一齊納電極220可與緩衝結構180之第二導電型半導體層150電性連接。第一齊納電極220可與緩衝結構180之第二導電型半導體層150之側面相接觸。而與第二導電型半導體層150相連接之第一齊納電極220可與發光結構120之第一導電型半導體層130電性連接。
第一齊納電極220可形成於第二保護層165之上，以及於發光結構120之第一導電型半導體層130與緩衝結構180之第二導電型半導體層150之間的絕緣層210之上。
絕緣層210可與第二保護層165具有相同之材料，但不限制於此。
第二齊納電極230可與緩衝結構180之第一導電型半導體層130電性連接。
第二齊納電極230可與緩衝結構180之第一導電型半導體層130及導電支撐件160電性連接。
第二齊納電極230係形成於第二保護層165之上，且可由第二黏著層161來與導電支撐件160電性連接。
第二保護層165可藉由第二齊納電極230來防止第一導電型半導體層130與第二導電型半導體層150之間的短路。
第一及第二齊納電極220、230可包括有與發光結構120相同之材料，或可包括有與發光結構120不同之材料。舉例而言，第一及第二齊納電極220、230可為一單層結構或一多層結構，且其係包括選自由Al、Ti、Cr、Ni、Cu、及Au所組成之群組中至少一者。
如上所述，因緩衝結構180包括一齊納裝置，故若施加極大的反向電壓(reverse voltage)，電流會流向緩衝結構180之齊納裝置。依此，電流不會流向發光結構120，進而使其得到保護、不會因而損壞。
圖12係繪示包括有本發明實施例中發光裝置之一發光裝置封裝件30。
參閱圖12，其中發光裝置封裝件30係包括有一本體(body)20；第一及第二引線電極(lead electrodes)31、32安裝於本體20內；發光裝置100於本體20之上，其係與第一及第二引線電極31、32電性連接；以及一模製件(molding member)40環繞在本體20上的發光裝置100。
本體20可包括矽、合成樹脂或金屬材料。當以俯視角度觀之，本體20包括一腔體(cavity)，其係有一開放之上部分，且具有一傾斜內壁。
第一及第二引線電極31、32係彼此電性分離，且通過本體20者。
詳細來說，第一及第二引線電極31、32之一端係設置於腔體50之中，而其另一端係與本體20之一外表面接合，並暴露於外。
第一及第二引線電極31、32係提供電力給發光裝置100，且可藉由反射發光裝置100所發出之光來提升其光效率。又，第一及第二引線電極31、32可將發光裝置100所生成之熱能散至外界。
發光裝置100可被裝設於本體20之上或於第一及第二引線電極31、32之上。
模製件40可封閉發光裝置100以保護之。另外，模製件40可包括一發光材料(luminescence material)以改變發光裝置100發出之光的波長。
本發明實施例中之發光裝置或發光裝置封裝件可被應用於發光單元。發光單元具有複數個發光裝置或複數個發光裝置封裝件組成之一陣列結構(array structure)。發光單元可包括有如圖13、14所示之顯示裝置(display device)，以及如圖15所示之照明裝置(lighting device)。另外，發光單元可包括有一照明燈(lighting lamp)、一指示燈(signal lamp)、一交通工具頭燈(headlight of a vehicle)、以及一電子招牌(electric signboard)。
圖13係為本發明一實施例中顯示裝置之立體分解圖。
參閱圖13，顯示裝置1000包括一導光板(light guide plate)1041；一發光模組1031，其係提供光給導光板1041者；一反射部件1022於導光板1041之下；一光學片(optical sheet)1051於導光板1041之上；一顯示面板(display panel)1061位於光學片1051之上；以及一底蓋1011，其係容納有導光板1041、發光模組1031、以及反射部件1022。然而，本發明之實施例並不限制於上述之結構。
底蓋1011、反射部件1022、導光板1041、及光學片1051可組成一發光單元1050。
導光板1041係可擴散來自發光模組1031之光以提供一表面光源(surface light)。導光板1041可包括透明材料；舉例而言，導光板1041可包括下述其中一種的丙烯醯基樹脂(acrylic resin)：熱塑性樹脂(polymethylmethacrylate,PMMA)、聚乙烯對苯二甲酸酯(polyethylene terephthlate,PET)、聚碳酸酯(poly carbonate,PC)、環烯烴共聚物(cyclicolefin copolymer,COC)、及聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylene naphthalate,PEN)樹脂。
發光模組1031係設置於導光板1041之一側以提供光給導光板1041之至少一側，且最終係作為該顯示裝置之一光源。
至少一發光模組1031係被提供於此，以便直接或間接地提供來自導光板1041之一側之光。發光模組1031可包括有一基板1033及根據上述實施例之發光裝置封裝件30。發光裝置封裝件30係以一預設間隔彼此相隔而設於基板1033之上。基板1033可為一印刷電路板(PCB)，但不限制於此。又，基板1033亦可包括有金屬核心印刷電路板(MCPCB)及軟性印刷電路板(FPCB)，且不限制於此。若發光裝置封裝件30係安裝於底蓋1011之側或於一散熱板之上，則此情形下基板1033可被省略。該散熱板之一部分可與底蓋1011之一上表面相接觸。由此，發光裝置封裝件30所生成之熱能可經由該散熱板被散發至底蓋1011。
另外，發光裝置封裝件30之安裝係使其中一出光面(light exit surfaces)可與導光板1041以一預設距離相隔而設；但不限制於此。發光裝置封裝件30可直接地或間接地提供光給一入光部(light incident surface)，也就是導光板1041之一側；然而，本發明之實施例並不限制於此。
反射部件1022係被設置於導光板1041之下方。反射部件1022係將向下穿過導光板1041之下表面的光向顯示面板1061反射，以使顯示面板1061之亮度獲得改善。舉例而言，反射部件1022可由材料如聚乙烯對苯二甲酸酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、或聚氯乙烯(PVC)樹脂來形成，但不限制於此。反射部件1022可作為底蓋1011之上表面，但本發明之實施例並不限制於此。
底蓋1011可容納導光板1041、發光模組1031、以及反射部件1022。為達此目的，底蓋1011具有一容納部(receiving section)1012，其係為一頂面呈開放之盒狀；但不限制於此。底蓋1011可與一頂蓋(未圖示)連接，但不限制於此。
底蓋1011可由金屬材料或樹脂材料，利用一沖壓製程(press process)或一擠壓製程(extrusion process)來製造。另外，底蓋1011可包括具極佳熱傳導性之金屬或非金屬材料，但不限制於此。
顯示面板1061可為例如一LCD面板，其係包括有相對之第一及第二透明基板，以及一設置在該第一及該第二透明基板之間之液晶層(liquid crystal layer)。一偏光板(polarizing plate)可連接於顯示面板1061之至少一表面上；但不限制於此。顯示面板1061藉由阻檔從發光模組1031產生的光或允許該光通過來顯示資訊。顯示裝置1000可被應用於不同的行動終端、筆記型電腦螢幕、電腦螢幕及電視螢幕等。
光學片1051係設置於顯示面板1061及導光板1041之間，且係包括有至少一透光片(transmittive sheet)。舉例而言，光學片1051係包括一擴散片、一水平及垂直稜鏡片、及一增光片其中至少一者。該擴散片係可擴散(diffuse)入射光。該水平或/及垂直稜鏡片係可集中該入射光至一顯示區域上。該增光片係可重新使用逸失的光以增強亮度。另外，一保護片可被設置於顯示面板1061上，但不限制於此。
此處，在發光模組1031之光路徑上，導光板1041及光學片1051可作為其中之光學部件；然而，本發明之實施例並不限制於此。
圖14係為依據本發明實施例之一顯示裝置。
參閱圖14，顯示裝置1100係包括有一底蓋1152、設置有發光裝置封裝件30之一基板1120、一光學部件1154、及一顯示面板1155。
基板1120及發光裝置封裝件30可組成發光模組1060。另外，底蓋1152、至少一發光模組1160、及光學部件1154可構成發光單元(未圖示)。
底蓋1152可具有一容納部1153，但不限制於此。
此處，光學部件1154可具有至少以下一者：一透鏡(lens)、一導光板、一擴散片、一水平及垂直稜鏡片、及一增光片。該導光板可由PC材料或PMMA(Poly methyl methacrylate)材料形成，且導光板可被省略。該擴散片係可擴散入射光。該水平及垂直稜鏡片係可集中該入射光至顯示面板1155。該增光片係可重新使用逸失的光以增強亮度。
光學部件1154係設置於發光模組1060上，以將發光模組1060所發出之光轉換為表面光源。另外，光學部件1154可擴散或匯集光。
圖15係為本發明實施例中一照明裝置之立體圖。
參閱圖15，照明裝置1500包括有一外殼1510、一發光模組1530，其係安裝於外殼1510中、以及一連接終端1520，其係安裝於外殼1510中，且提供來自一外部電源的電力。
較佳地，外殼1510係以具有極佳散熱性之材料製成。舉例而言，外殼1510可以一金屬材料或一樹脂材料製成。
發光模組1530可包括有一基板1532及安裝於基板1532上之發光裝置封裝件30。發光裝置封裝件30可以一矩陣形式配置或彼此相隔而設。
基板1532包括有一絕緣體，其中印刷有一電路圖案。舉例而言，基板1532係包括有一印刷電路板(PCB)、一金屬核心印刷電路板(MCPCB)、一軟性印刷電路板(FPCB)、一陶瓷電路板、及一FR-4基板。
另外，基板1532亦可包括能夠有效反射光線之材料。一塗覆層(coating layer)可被塗覆於基板1532之表面；此時，該塗覆層可具有如一白色或一銀色之顏色，以有效反射光線。
至少一發光裝置封裝件30可被安裝於基板1532之上。各個發光裝置封裝件30可包括有至少一發光二極體(light emitting diode,LED)晶片。該發光二極體晶片係可包括有一可見光發光二極體，如紅、綠、藍、或白光或者一紫外光(ultraviolet,UV)發光二極體，其係可發出紫外光。
發光模組1530中之發光裝置封裝件30可為不同的組合配置，以取得不同之色調及亮度。舉例而言，一白光發光二極體、一紅光發光二極體、以及一綠光發光二極體可被組合配置，以得到高顯色性指數(Color Rendering Index,CRI)。
連接終端1520可與發光模組1530電性連接以提供電力給發光模組1530。連接終端1520係以一牙槽(socket)之形狀，螺接(screw-coupled)一外部電源，但不限制於此。舉例而言，連接終端1520可為一插針(pin)的形式，以將連接終端1520插入該外部電源內或利用一導線連接至該外接電源。
根據本發明實施例，發光裝置係包括有至少一緩衝結構與發光結構相隔而設，進而避免發光結構因為雷射剝離製程造成之衝擊而受到例如龜裂等損壞。
根據本發明實施例，緩衝結構在與發光結構之各邊界區域或各側面相隔而設時，緩衝結構可為彼此分離或為一整體。其為一整體者已詳述如上。而如上所述，緩衝結構已被充分地保護，故可避免發光結構龜裂。依此，可提升發光結構之可靠度。
根據本發明實施例，緩衝結構與發光結構具有包括相同的層(the same layers)之一堆疊結構，以使其製程可以簡單地執行。
根據本發明實施例，第一保護層係被提供於化合物半導體層之一側面上，以防止化合物半導體層與導電支撐件之間的短路。
根據本發明實施例，第一及第二黏著層係形成於導電支撐件與化合物半導體層之間，以使導電支撐件與化合物半導體層之間的黏著力得以最大化。
根據本發明實施例，第一及第二黏著層上設置有反射層，以使化合物半導體層所發出之光可被向上反射，進而改善發光效率。
根據本發明實施例，發光裝置係被提供於對應分離區域寬度之1/2之一區域；由此，可避免發光結構因為雷射剝離製程造成之衝擊而受到例如龜裂等損壞。
在本說明書中所提到的“一實施例”、“實施例”、“範例實施例”等任何的引用，代表本發明之至少一實施例中包括關於該實施例的一特定特徵、結構或特性。此類用語出現在文中多處但不盡然要參考相同的實施例。此外，在特定特徵、結構或特性的描述關係到任何實施例中，皆認為在熟習此技藝者之智識範圍內其利用如此的其他特徵、結構或特徵來實現其它實施例。
雖然參考實施例之許多說明性實施例來描述實施例，但應理解，熟習此項技藝者可想出將落入本發明之原理的精神及範疇內的眾多其他修改及實施例。更特定言之，在本發明、圖式及所附申請專利範圍之範疇內，所主張組合配置之零部件及/或配置的各種變化及修改為可能的。對於熟悉此項技術者而言，除了零部件及/或配置之變化及修改外，替代用途亦將顯而易見。
20．．．本體
30．．．發光裝置封裝件
31．．．第一引線電極
32．．．第二引線電極
40．．．模製件
50．．．腔體
100．．．發光裝置
110．．．基板
120．．．發光結構
120a．．．第一結構
130．．．第一導電型半導體層
140．．．主動層
145．．．化合物半導體層
150．．．第二導電型半導體層
155．．．第一保護層
157．．．反射層
158．．．第一黏著層
159．．．擴散障壁層
160．．．導電支撐件
161．．．第二黏著層
165．．．第二保護層
170．．．電極
180．．．緩衝結構
180a．．．第二結構
200．．．發光裝置
210．．．絕緣層
220．．．第一齊納電極
230．．．第二齊納電極
1000．．．顯示裝置
1011．．．底蓋
1012．．．容納部
1022．．．反射部件
1031．．．發光模組
1033．．．基板
1041．．．導光板
1050．．．發光單元
1051．．．光學片
1061．．．顯示面板
1100．．．顯示裝置
1120．．．基板
1152．．．底蓋
1153．．．容納部
1154．．．光學部件
1155．．．顯示面板
1160．．．發光模組
1500．．．照明裝置
1510．．．外殼
1520．．．連接終端
1530．．．發光模組
1532．．．基板
d．．．距離
x．．．寬度
d1．．．距離
d2．．．距離
M．．．分離區域
w1．．．寬度
圖1係為第一實施例中發光裝置之剖面圖；
圖2A至2C係為圖1中發光裝置之平面圖；
圖3至圖10係為本發明第一實施例中發光裝置之製造過程剖面圖；
圖11係為根據第二實施例中發光裝置之剖面圖；
圖12係為包括有本發明實施例中發光裝置之發光裝置封裝件之剖面圖；
圖13係為本發明實施例中顯示裝置之立體分解圖；
圖14係為本發明實施例中顯示裝置；以及
圖15係為本發明實施例中照明單元之立體圖。
100．．．發光裝置
120．．．發光結構
130．．．第一導電型半導體層
140．．．主動層
145．．．化合物半導體層
150．．．第二導電型半導體層
155．．．第一保護層
157．．．反射層
158．．．第一黏著層
159．．．擴散障壁層
160．．．導電支撐件
161．．．第二黏著層
165．．．第二保護層
170．．．電極
180．．．緩衝結構
d．．．距離
w1．．．寬度

Claims (18)

  1. 一種發光裝置製造方法，包括：形成一化合物半導體層於一基板之上，其中該基板係包括一晶片區域與一分離區域；選擇性地蝕刻該化合物半導體層，以形成一發光結構於該晶片區域之上，並形成一緩衝結構於該分離區域之上；形成一導電支撐件於該發光結構和該緩衝結構之上；使用一雷射剝離製程移除該基板；以及分離該導電支撐件為複數個該晶片區域之晶片，其中該緩衝結構係與該發光結構相隔而設，其中該發光結構以及該緩衝結構包括一第一導電半導體層、一主動層以及一第二導電半導體層，其中形成該發光結構以及該緩衝結構包括：形成複數個第一結構與複數個第二結構，以藉由選擇性蝕刻而選擇性移除該化合物半導體層；以及形成一反射層、一第一黏著層以及一擴散障壁層在該第一結構以及該第二結構上，以形成該發光結構與該緩衝結構，其中該擴散障壁層被形成在該第一黏著層與該反射層之側面。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置製造方法，其中該緩衝 結構係包括有至少一結構與該發光結構之邊緣區域相隔而設。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置製造方法，其中該緩衝結構係包括有複數個結構與該發光結構之邊緣區域及該發光結構之側面相隔而設。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置製造方法，其中該緩衝結構係包括有一結構，其係平行且連續地沿著該發光結構之側面而形成。
  5. 如申請專利範圍第1至4項任一項所述之發光裝置製造方法，其中該發光結構與該緩衝結構係包括有相同層(the same layers)。
  6. 如申請專利範圍第1至4項任一項所述之發光裝置製造方法，其更包括有下述步驟：形成一保護層於該發光結構之側面上；以及形成一電極於該發光結構之上。
  7. 如申請專利範圍第1至4項任一項所述之發光裝置製造方法，其中該緩衝結構係位於對應該分離區域之一寬度的1/2之一區域。
  8. 一種發光裝置，包括：一導電支撐件；一晶片區域，其係於該導電支撐件上界定一發光結構； 一分離區域在該導電支撐件上之該些晶片區域之間；以及至少一緩衝結構於該分離區域，其中，該發光結構及該緩衝結構係包括有一第一導電型半導體層、一主動層以及一第二導電型半導體層，其中該發光結構與該緩衝結構更包括：一第一黏著層在該導電支撐件上；一反射層在該第一黏著層上；以及一擴散障壁層在該第一黏著層與該反射層之側面上。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之發光裝置，其中該緩衝結構係彼此分離，且與該發光結構之邊緣區域相隔而設。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之發光裝置，其中該緩衝結構係與該發光結構之邊緣區域及該發光結構之側面相隔而設，且沿著該發光結構之該側面形成一直線。
  11. 如申請專利範圍第8項所述之發光裝置，其中該發光結構與該緩衝結構之間之一距離係為5μm至50μm之範圍內。
  12. 如申請專利範圍第8項所述之發光裝置，其中該緩衝結構具有一寬度於5μm至30μm之範圍內。
  13. 如申請專利範圍第8至12項任一項所述之發光裝置，更包括一第二黏著層形成在該導電支撐件之一底面上且與在該發光結構和該緩衝結構之一頂面上的該第一黏著層接合。
  14. 如申請專利範圍第8至12項任一者所述之發光裝置，更包括：一第一齊納電極電性連接於該緩衝結構之該第二導電半導體層以及電性連接該發光結構之該第一導電半導體層；以及一第二齊納電極電性連接該緩衝結構之該第一導電半導體層與該導電支撐件。
  15. 如申請專利範圍第13項所述之發光裝置，其中該發光結構更包括一第一保護層在該第一導電半導體層、該主動層以及該第二導電半導體層之側面上，其更包括一第二保護層形成在該第一保護層之一側面、該擴散障壁層之一側面以及該第二黏著層之一上表面。
  16. 如申請專利範圍第8至12項任一項所述之發光裝置，其中該緩衝結構係位於對應該分離區域之一寬度的1/2之一區域。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之發光裝置，其中該分離區域之寬度係為5μm至100μm之範圍內。
  18. 如申請專利範圍第8或9項所述之發光裝置，其中該緩衝結構彼此係為一整體，且係與該發光結構之一邊緣區域以及一側面相隔而設。
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