TWI466284B - 光電元件 - Google Patents

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Description

光電元件
本發明係關於一發光元件陣列。
由於固態照明元件中的發光二極體具有低耗電量、低熱產生、操作壽命長、耐撞擊、體積小、反應速度快、以及可發出穩定波長的色光等良好光電特性，因此已廣泛應用於家電、儀表之指示燈、以及光電產品等。在光電技術發展中，固態照明元件著重於其發光效率、操作壽命以及亮度，因而預期在不久的將來能成為照明應用的主流。
在目前LED以陣列型發光元件之形式被使用，其多適用於高驅動電壓之應用，且可減少LED的體積及重量。LED製造者針對陣列型發光元件設計不同的電極佈局以滿足客戶對高驅動電壓LED的需求，以降低成本進而提高生產效率。
本案提出一光電元件，包含一基板；複數個半導體單元，彼此電性連接位於此基板上；其中，每一個半導體單元皆包含一第一半導體層，一第二半導體層，以及一活性區介於其之間；複數個第一電極分別位於第一半導體層之上；一連接部形成於此複數個半導體單元上，電性串接此複數個半導體單元；以及複數個第二電極分別位於第二半導體層之上；其中，有一個第一電極包含一第一延伸部，以及有一個第二電極包含一第二延伸部。
本案提出一光電元件，包含一基板；複數個半導體單元，彼此電性連接位於此基板上；其中，每一個半導體單元皆包含一第一半導體層，一第二半導體層，以及一活性區介於其之間；複數個第一電極分別位於第一半導體層之上；一連接部形成於此複數個半導體單元上以電性串接此複數個半導體單元；以及複數個第二電極分別位於第二半導體層之上；其中，有一個第一電極包含一第一延伸部，以及有一個第二電極包含一第二延伸部，其中此複數個半導體單元之驅動電壓大致相同。
本案提出一光電元件，包含一基板；複數個半導體單元彼此之間電性連接且位於此基板上，其中各半導體單元包含一第一半導體層、一第二半導體層、以及一活性區介於其之間，複數個第一電極分別位於第一半導體層上；以及複數個第二電極分別位於第二半導體層上，其中複數個半導體單元包含一第一半導體單元，一第二半導體單元，以及一第三半導體單元，第一電極中的至少一個包含一第一電極墊位於基板最外圍的第一半導體單元上，以及第二電極中的至少一個包含一第二電極墊位於基板最外圍的第二半導體單元上，其中第一電極及第二電極包含一第一延伸部及一第二延伸部位於沒有電極墊的第三半導體單元上。
本案提出一光電元件，包含一基板；複數個半導體單元彼此之間電性連接且位於基板上，其中各半導體單元包含一第一半導體層、一第二半導體層、以及一活性區介於其之間；以及複數個第一電極及複數個第二電極分別位於複數個半導體單元上，其中各半導體單元包含一第一半導體單元，一第二半導體單元，以及一第三半導體單元，第一電極中的至少一個包含一第一電極墊位於第一半導體單元之第二半導體層上，以及第二電極中的至少一個包含一第二電極墊位於第二半導體單元之第二半導體層上，其中第一電極及第二電極包含一第一延伸部及一第二延伸部位於沒有電極墊的第三半導體單元上。
第1圖揭示一符合本案一實施例之光電元件10之上視圖。光電元件10例如發光二極體(LED)、雷射二極體(LD)、或太陽能電池，包含複數個半導體單元形成於一基板11上，第一電極141，第二電極142，以及連接部143形成於半導體單元上。於本實施例中，光電元件10係為一發光二極體(LED)。第2圖揭示第1圖中光電元件10沿A-A’線段之剖面圖。每一個半導體單元包含一第一半導體層121，一第二半導體層123，以及介於第一、第二半導體層之間的一活性區122。第一半導體層121的組成材料是一摻雜p-型或n-型雜質的III-V半導體材料，第二半導體層123的組成材料是一摻雜p-型或n-型雜質的III-V半導體材料，且第一半導體層121及第二半導體層123的電性相異。活性區122之結構可為單異質結構(SH)、雙異質結構(DH)、或者多重量子井結構(MQW)。溝槽170藉由蝕刻半導體單元而形成於半導體單元中，且暴露出部份的第一半導體層121。複數個分割道111形成於半導體單元之間，暴露出部份基板11。光電元件10上有複數個第一電極141及第二電極142，其中第一電極141係形成於暴露出的第一半導體層121之上，且第二電極142係形成於第二半導體層123之上。第一電極141包含一第一延伸部1411，第二電極142包含一第二延伸部1421。此外，複數半導體單元中的一個半導體單元上的其第一電極141包含一第一電極墊1412，且另一個半導體單元上的第二電極142包含一第二電極墊1422。
為了滿足客戶對光電元件特定面積、電流及驅動電壓的需求，半導體單元以及電極的佈局也必須特別設計。半導體單元之數量原則上是依公式n=(-1)，()，或(+1)加以設計，其中，n代表半導體單元的數量，V代表光電元件的驅動電壓，Vf 代表半導體單元的驅動電壓。在本實施例中，光電元件10的大小是85×85mil2 ，其驅動電壓為72V。每一半導體單元的驅動電壓實質上為3V，但半導體單元的驅動電壓會因製程控制以及磊晶層的品質而有所變化。一般來說，在光電元件的電性效率上，半導體單元的驅動電壓越低越好。每一半導體單元的面積大致上彼此相同。依照上述的公式，光電元件10包含24個半導體單元，分別配置於行105、106、107、108、以及109。第一行105包含五個半導體單元151、152、153、154、以及155，朝一第一方向串接；第二行106包含五個半導體單元161、162、163、164、以及165，朝一第二方向串接；第三行107包含四個半導體單元171、172、173、以及174，朝第一方向串接；第四行108包含五個半導體單元181、182、183、184、以及185，朝第二方向串接；第五行109包含五個半導體單元191、192、193、194、以及195，朝第一方向串接。第一方向及第二方向相反，而不同行中包含不同數量的半導體單元的佈局可使配置上更容易滿足客戶的需求。
於第三行107中，半導體單元的外形是長方形且與其他行中的半導體單元形狀不同，藉由這樣的設計，可以使電極佈局上更容易。參考第1圖及第3圖，於第一行105及第五行109中，除了位於基板11角落區域的半導體單元151、155、191、以及195外，其他半導體單元上的電極佈局是相似的。於第二行106及第四行108中，除接近基板11邊緣的半導體單元161、165、181、以及185外，其他位於半導體單元上的電極佈局是相同的。第三行107中的半導體單元其電極佈局與其他行中的半導體單元相比差異性較大，但其中之半導體單元172及173上的電極佈局是相同的，而與位於基板11邊緣的半導體單元171及174不同。
第一延伸部1411包含一第一曲線延伸部1411a；第二延伸部1421包含一第二曲線延伸部1421a，在行105、106、108、及109上的半導體單元的第二延伸部1421更包含一直線延伸部1421b；第一曲線延伸部1411a及/或第二曲線延伸部1421a與半導體單元的任一邊都不互相平行。在第一、三、及五行105、107、及109的半導體單元上的第一延伸部1411位於溝槽170中，並且從半導體單元的第一邊向對側的第二邊延伸，第二延伸部1421則是從半導體單元的第二邊向第一邊延伸。在第二和四行106及108的半導體單元上的第一延伸部1411是從半導體單元的第二邊向第一邊延伸，且第二延伸部1421是從半導體單元的第一邊向第二邊延伸。於本實施例中，第二延伸部1421大致上係靠近半導體單元的邊緣設置，而第一延伸部1411係置於半導體單元溝槽170中，與第一半導體層121電性連接。延伸部的數量可依半導體單元的面積做調整，若半導體單元的面積較大，就需要較多的延伸部。延伸部亦可形成自第一曲線延伸部1411a延伸出的一二階延伸部1411c及/或自第二曲線延伸部1421a延伸出的一二階延伸部1421c，以增加電流分散。
第一電極墊1412及第二電極墊1422係分別位於基板11的相對角落的半導體單元155及191上，第一電極墊1412與半導體單元155上的第一延伸部1411相接觸，第二電極墊1422與半導體單元191上的第二延伸部1421相接觸；電極墊係作為打線接合(wire bonding)或覆晶式接合(flip chip type bonding)用。為了減少接合上的困難度，電極墊較佳地被分別配置在基板11最外側上的不同的半導體單元上。
為了要電連接各個半導體單元，一連接部143因此形成於各個半導體單元間，舉例來說，連接部143與第一半導體單元上的第一延伸部1411及相鄰的第二半導體單元上的第二延伸部1421相接。於本實施例中，連接部143於第一、三、及五行105、107、及109之間形成一第一方向的串接，而於第二及四行106及108之間形成一第二方向的反向串接。各行之間藉由連接部143串接半導體單元151及161、165及174、171及181、以及185及195。於第一、二、四、及五行105、106、108、及109中每兩個半導體單元間有兩個連接部143存在於其間，於第三行107中每兩個半導體單元間有一個連接部143存在於其間。第4圖是第1圖中所示之光電元件10的等效電路圖。
光電元件10之第二半導體層123及第二電極142之間更可包含一透明導電層，透明導電層的材料係一金屬氧化材料，例如氧化銦錫(ITO)、氧化鎘錫(CTO)、氧化銻錫、氧化銦鋅、氧化鋅鋁、或氧化鋅錫。此外，當一金屬層具有能讓光透過的厚度時，也可作為透明導電層。
於基板11及第一半導體層121之間，更可包含一接合層，使得半導體單元與基板11接合。接合層可為一絕緣透明接合層或是導電透明接合層；若為絕緣透明接合層，其材料可以是聚醯亞胺(polyimide)、苯并環丁烯(BCB)、或過氟環丁烷(PFCB)；若為導電接合層的材料，其材料可以是金屬氧化材料或是金屬，金屬氧化材料包含氧化銦錫(ITO)、氧化鎘錫(CTO)、氧化銻錫、氧化銦鋅、氧化鋅鋁、或氧化鋅錫；金屬材料包含鎳、金、鈦、鉻、鋁、或鉑。分割道111形成於各個半導體單元之間，且暴露出部分基板11及/或絕緣透明接合層。當接合層是導電接合層時，分割道111穿過導電接合層暴露出基板11使得各半導體單元之間電性絕緣，此時基板11為氮化鋁(AlN)、藍寶石、或玻璃。
第5圖揭示一符合本案第二實施例之光電元件20之上視圖。參考第5-6圖，光電元件20包含複數個半導體單元形成於一基板21上，且經由複數個分割道211分隔開來，第一電極241、第二電極242、以及連接部243係形成於半導體單元上。半導體單元的結構與光電元件10的相同，包含第一半導體層121、第二半導體層123，以及介於第一、第二半導體層之間的活性區122。複數個分割道211形成於各半導體單元之間。光電元件20上有複數個第一電極241及第二電極242，其中第一電極241係形成於暴露出的第一半導體層121上，且第二電極242係形成於第二半導體層123上。第一電極241包含一第一延伸部2411，第二電極242包含一第二延伸部2421。此外，複數半導體單元中的一個半導體單元上的第一電極241包含一第一電極墊2412，且另一半導體單元上的第二電極242包含一第二電極墊2422。
於本實施例中，光電元件20的大小是85×85mil2 ，其驅動電壓為72V，每一半導體單元的面積大致上彼此相同，依照上述的公式(-1)，光電元件20包含23個半導體單元，分別配置於行205、206、207、208、及209中。第一行205包含五個半導體單元251、252、253、254、及255朝一第一方向串接，且其上的電極佈局與光電元件10第一行105中的半導體單元上的電極佈局相同；第二行206包含四個半導體單元261、262、263、及264朝一第二方向串接，且其上的電極佈局與光電元件10第三行107中的半導體單元上的電極佈局相同；第三行207包含五個半導體單元271、272、273、274、及275朝第一方向串接，且其上的電極佈局與光電元件10第一行105中的半導體單元上的電極佈局相同；第四行208包含四個半導體單元281、282、283、及284朝第二方向串接，且其上的電極佈局與光電元件10第三行107中的半導體單元上的電極佈局相同；第五行209包含五個半導體單元291、292、293、294、及295朝第一方向串接，且其上的電極的佈局與光電元件10第一行105中的半導體單元上的電極佈局相同。
於第二及四行206、208中，半導體單元的外形是長方形且與其他行中的半導體單元形狀不同。參考第5圖及第6圖，第一行205、第三行207、以及第五行209的半導體單元上的電極佈局，除了半導體單元251、255、271、275、291、及295上的電極外，其他半導體單元上的電極佈局彼此之間大致上相似；第二行206及第四行208的半導體單元上的電極佈局，除了半導體單元261、264、281、及284上的電極外，其他半導體單元上的電極佈局彼此之間大致上相同。第一延伸部2411包含一第一曲線延伸部2411a，且第二延伸部2421包含一第二曲線延伸部2421a。在行205、207、及209的半導體單元上，第二延伸部2421更包含一直線延伸部2421b；第一曲線延伸部2411a與第二曲線延伸部2421a不平行於半導體單元的任一邊。第一、三、及五行205、207、209半導體單元上的第一延伸部2411係設置於第一半導體層121上，且自半導體單元的第一邊向相對於第一邊的第二邊延伸，第二延伸部2421則是從第二邊向第一邊延伸。於第二、及四行206、208半導體單元上的第一延伸部2411係自半導體單元的第二邊向第一邊延伸，第二延伸部2421則是自第一邊向第二邊延伸。於本實施例中，第二延伸部2421大致上係靠近半導體單元的邊緣設置，而第一延伸部2411係置於半導體單元中，與第一半導體層電性連接。延伸部亦可形成自第一曲線延伸部2411a延伸出的一二階延伸部2411c，以增加電流分散。
第一電極墊2412及第二電極墊2422係分別形成於半導體單元255及291上，第一電極墊2412與半導體單元255上的第一延伸部2411相接觸，第二電極墊2422與半導體單元291上的第二延伸部2421相接觸。電極墊係作為接合(bonding)用，且分別配置在基板21角落區域上的不同的半導體單元上。
於本實施例中，連接部243於第一、三、及五行205、207、及209之間形成一第一方向的串接，而於第二及四行206及208之間形成一第二方向的反向串接。各行之間藉由連接部243串接半導體單元251及261、264及275、271及281、以及284及295。於第一、三、及五行205、207、及209中每兩個半導體單元間有兩個連接部243，於第二行206及第四行208中每兩個半導體單元間有一個連接部243。第7圖是第5圖中所示之光電元件20的等效電路圖。
第8圖揭示一符合本案第三實施例之光電元件30之上視圖。參考第8-9圖，光電元件30包含複數個半導體單元形成於一基板31上，第一電極341、第二電極342、以及連接部343形成於半導體單元上。半導體單元的結構包含第一半導體層121、第二半導體層123，以及介於第一、第二半導體層之間的活性區122。複數個分割道311形成於各半導體單元之間。光電元件30上有複數個第一電極341及第二電極342，其中第一電極341包含一第一延伸部3411形成於半導體單元355之外的半導體單元上，第二電極342包含一第二延伸部3421。此外，半導體單元355上的第一電極341包含一第一電極墊3412，且半導體單元391上的第二電極342包含一第二電極墊3422。
於本實施例中，光電元件30的大小是50×50mil2 ，其驅動電壓為72V，半導體單元的驅動電壓約為3V，每一半導體單元的面積大致上彼此相同。光電元件30包含23個半導體單元，分別配置於行305、306、307、308、及309中。第一行305包含五個半導體單元351、352、353、354、及355朝一第一方向串接；第二行306包含四個半導體單元361、362、363、及364朝一第二方向串接；第三行307包含五個半導體單元371、372、373、374、及375朝第一方向串接；第四行308包含四個半導體單元381、382、383、及384朝第二方向串接；第五行309包含五個半導體單元391、392、393、394、及395朝第一方向串接。
於第二及四行306、308中，半導體單元的外形與其他行中的半導體單元形狀不同。參考第8圖及第9圖，第一行305、第三行307、以及第五行309的半導體單元上的電極佈局，除了半導體單元351、355、371、375、391、及395上的電極外，其他半導體單元上的電極佈局彼此之間大致上相似；第二行306及第四行308的半導體單元上的電極佈局，除了半導體單元361、364、381、及384上的電極外，其他的彼此之間大致上相同。第一延伸部3411可以是一曲線延伸部3411a，其係設置於接近基板31外圍的半導體單元361、375、381、391、及394上；第一延伸部3411也可以是一直線延伸部3411b，係設置於其他半導體單元上。第二延伸部3421可為一曲線延伸部。
於第一、三、及五行305、307、309，除了半導體單元375、395外，其他的半導體單元其上的第一延伸部3411係自半導體單元的第一邊向相對於第一邊的第二邊延伸，第二延伸部3421則係自第二邊向第一邊延伸。半導體單元375及395上的第一延伸部3411係自半導體單元的第三邊向第二邊延伸。於第二及四行306、308，除了半導體單元361、381外，其他半導體單元上的第一延伸部3411係自第二邊向第一邊延伸，且第二延伸部3421係自第一邊向第二邊延伸。於半導體單元361及381上的第一延伸部3411係自半導體單元361及381的第三邊向第一邊延伸。第一延伸部3411的曲線延伸部及第二延伸部3421不平行於半導體單元的任一邊。於本實施例中，第二延伸部3421大致上係靠近半導體單元的邊緣設置，而第一延伸部3411係置於半導體單元中，與第一半導體層電性連接。延伸部亦可形成自曲線延伸部3411a及直線延伸部3411b延伸出的一二階延伸部3411c，以增加電流分散。
第一電極墊3412及第二電極墊3422係分別形成於半導體單元355及391上，第二電極墊3422與半導體單元391上的第二延伸部3421相接觸。電極墊係作為打線接合或覆晶式接合用，且分別配置在基板31角落區域上的不同的半導體單元上。
於本實施例中，連接部343於第一、三、及五行305、307、及309之間形成一第一方向的串接，而於第二及四行306及308之間形成一第二方向的反向串接。各行之間藉由連接部343串接半導體單元351及361、364及375、371及381、以及384及395。於每兩個半導體單元間有一個連接部343存在於其間。第10圖是第8圖中所示之光電元件30的等效電路圖。
第11圖揭示一符合本案第四實施例之光電元件40之上視圖。參考第11-12圖，光電元件40包含複數個半導體單元形成於一基板41上，第一電極441、第二電極442、以及連接部443形成於半導體單元上。半導體單元的結構包含第一半導體層121、第二半導體層123，以及介於第一、第二半導體層之間的活性區122。複數個分割道411形成於各半導體單元之間。光電元件40上有複數個第一電極441及第二電極442，其中第一電極441包含一第一延伸部4411形成於半導體單元455之外的半導體單元上，且形成於半導體單元471以外的半導體單元上的第二電極442包含一第二延伸部4421。此外，形成於半導體單元455上的第一電極441包含一第一電極墊4412，且於半導體單元471上的第二電極442包含一第二電極墊4422。
於本實施例中，光電元件40的大小是45×45mil2 ，其驅動電壓為48V，半導體單元的驅動電壓約為3V；依照上述公式，光電元件40包含16個半導體單元，配置於行405、406、及407中。第一行405包含五個半導體單元451、452、453、454、及455朝一第一方向串接；第二行406包含六個半導體單元461、462、463、464、465、及466朝一第二方向串接；第三行407包含五個半導體單元471、472、473、474、及475朝第一方向串接。
第二402中的半導體單元的外形與其他行中的半導體單元形狀不同；參考第11圖及第12圖，第一行405以及第三行407的半導體單元上的電極佈局，除了位於半導體單元451、455、471、及475上的電極外，其他半導體單元的電極佈局彼此之間大致上相似。第一延伸部4411包含一直線延伸部4411a以及一二階延伸部4411c，其中所有的第二延伸部4421都是曲線的延伸部。於第一及二行405、407的半導體單元上的第一延伸部4411係自半導體單元的第一邊向相鄰於第一邊的第三邊及第四邊延伸，而第二延伸部4421係自第二邊向第三邊及第四邊延伸。於第二行406的半導體單元上的第一延伸部4411係自半導體單元的第二邊向第三邊及第四邊延伸，而第二延伸部4421係自第一邊向第三邊及第四邊延伸。曲線延伸部4411及4421不平行於半導體單元的任一邊。
第一電極墊4412及第二電極墊4422係分別位於半導體單元455及471上，連接部443於半導體單元之間形成一串接。第13圖是第11圖中所示之光電元件40的等效電路圖。
第14圖揭示一符合本案第五實施例之光電元件50之上視圖。第15圖係光電元件50的3D立體圖。光電元件50的大小是40×40mil2 ，其驅動電壓為36V，半導體單元的驅動電壓約為3V；依照公式(-1)，於本實施例中，光電元件50包含11個半導體單元，分別配置於行505、506、及507中。第一行505包含四個半導體單元551、552、553、及554朝一第一方向串接；第二行506包含三個半導體單元561、562、及563朝一第二方向串接；第三行507包含四個半導體單元571、572、573、及574朝第一方向串接。具有第一延伸部5411的第一電極541係形成於半導體單元554之外的半導體單元上，具有第二延伸部5421的第二電極542係形成於所有的半導體單元上。半導體單元554上的第一電極541包含一第一電極墊5412，且半導體單元571上的第二電極542包含一第二電極墊5422。連接部543於半導體單元之間形成一串接。第16圖是第14圖中所示之光電元件50的等效電路圖。
第17圖揭示一符合本案第六實施例之光電元件60之上視圖。第18圖係光電元件60的3D立體圖。光電元件60的大小是120×120mil2 ，其驅動電壓為24V，半導體單元的驅動電壓約為3V；依照公式()，於本實施例中，光電元件60包含8個半導體單元，分別配置於行605、606、及607中。第一行605包含二個半導體單元651及652朝一第一方向串接；第二行606包含四個半導體單元661、662、663、及664朝一第二方向串接；第三行607包含二個半導體單元671及672朝第一方向串接。第一電極641包含一第一延伸部6411，第二電極642包含一第二延伸部6421。此外，複數半導體單元中的一個半導體單元上的其第一電極641包含二個第一電極墊6412，且另一半導體單元上的第二電極642包含二個第二電極墊6422。連接部643於半導體單元之間形成一串接。第19圖是第17圖中所示之光電元件60的等效電路圖。
第20圖揭示一符合本案第七實施例之光電元件70之上視圖。第21圖係光電元件70的3D立體圖。光電元件70的大小是120×120mil2 ，其驅動電壓為24V，半導體單元的驅動電壓約為3V；依照公式(-1)，於本實施例中，光電元件70包含7個半導體單元，分別配置於行705、706、及707中。第一行705包含二個半導體單元751及752朝一第一方向串接；第二行606包含三個半導體單元761、762、及769朝一第二方向串接；第三行707包含二個半導體單元771及772朝第一方向串接。第一電極741包含一第一延伸部7411，第二電極742包含一第二延伸部7421。此外，複數半導體單元中的一個半導體單元上的第一電極741包含二個第一電極墊7412，且另一半導體單元上的第二電極742包含二個第二電極墊7422。連接部743於半導體單元之間形成一串接。第22圖是第20圖中所示之光電元件70的等效電路圖。
第23圖揭示一符合本案第八實施例之光電元件80之上視圖。第24圖係光電元件80的3D立體圖。光電元件80的大小是85×85mil2 ，其驅動電壓為144V，半導體單元的驅動電壓約為3V；依照公式()，於本實施例中，光電元件80包含48個半導體單元配置於行801、802、803、804、805、806及807中。行801、803、805、及807中分別包含七個半導體單元朝一第一方向串接；行802及806中包含七個半導體單元朝一第二方向串接；第四行804包含六個半導體單元朝第一方向串接。複數半導體單元中的一個半導體單元上的第一電極841包含一第一電極墊8412位於半導體單元811的第一半導體層121上，且半導體單元871上的第二電極842包含一第二電極墊8422，其係位於第二半導體層123上。此外，具有第一延伸部8411的第一電極841係位於第一電極墊8412所置的半導體單元之外的半導體單元上；具有第二延伸部8421的第二電極842係位於所有半導體單元上。連接部843於半導體單元之間形成一串接。第一電極墊8412所位於的半導體單元811上的第二電極842係位於第二半導體層123上，藉由連接部843與半導體單元812的第一電極841連接；第二電極墊8422所位於的半導體單元871上的第一電極841係位於第一半導體層121上，藉由連接部843與半導體單元872的第二電極842連接。
第25圖揭示一符合本案第九實施例之光電元件90之上視圖。光電元件90包含48個半導體單元配置於行801、802、803、804、805、806及807中。其外觀及電極配置與光電元件80相似，差別在於第一電極墊9412係形成於半導體單元811的第二半導體層123上，藉由連接部843與半導體單元812的第一電極841形成串接；第二電極墊9422係形成於半導體單元871的第二半導體層123上，藉由連接部843與半導體單元872的第二電極842形成串接。當有一外部電源供應電流自第二電極墊9422注入，再由第一電極墊9412輸出時，由於第二電極墊9422下的半導體單元871電阻大於其與連接部843與半導體單元872的第二電極842的串接電阻，因此電流直接自第二電極墊9422經由連接部843流向半導體單元812的第一電極841，而不會流向半導體單元871下的第一半導體層121、活性區122、以及第二半導體層123。同樣的電流在流至半導體單元812的第一電極841，經由連接部843流向第一電極墊9412後，並不會流向半導體單元811下方的第一半導體層121、活性區122、以及第二半導體層123，而是直接輸出至外部電源。因此第一電極墊9412及第二電極墊9422下方的半導體單元811及871不會產生光。為了進一步電性隔絕電極墊及下方半導體單元，可於電極墊與半導體單元之間形成一絕緣層，避免因大電流造成電流貫穿電極墊下方的半導體層形成短路。
由於第一電極墊9412及第二電極墊9422下方的半導體單元不發光，因此第一電極墊9412面積可與半導體單元811的面積大致相當，第二電極墊9422面積可與半導體單元871的面積大致相當，以提升打線製程之良率。此外，光電元件90中第一電極墊9412亦可與光電元件80中的第二電極墊8422搭配，此時第一電極墊9412係大致整面覆蓋於半導體單元811的第二半導體層123上，而第二電極墊8422係位於半導體單元871的部份第二半導體層123之上；第一電極墊9412下方的半導體單元無電流注入，因此不發光，而第二電極墊8422所位於的半導體單元871上的第一電極841，藉由連接部843與半導體單元872的第二電極842連接，當電流注入時，第二電極墊8422所位於的的半導體單元871會發光。同樣地，光電元件90中第二電極墊9422亦可與光電元件80中的第一電極墊8412搭配，此時第一電極墊8412係位於半導體單元811的部份第一半導體121之上，而第二電極墊9422係大致整面覆蓋於半導體單元871的第二半導體層123之上；第一電極墊所位於的半導體單元811上的第二電極842，藉由連接部843與半導體單元812的第一電極841連接，當電流注入時，第一電極墊8412所位於的半導體單元811會發光，而注入第二電極墊9422的電流並不會流經半導體單元871的活性區122，而係直接藉由連接部843流向半導體單元872，因此第二電極墊9422所位於的半導體單元871不發光。
第一半導體層、活性層、及第二半導體層的材料包含一或多個元素選自於Ga、Al、In、As、P、N及Si所構成的群組，例如GaN、AlGaN、InGaN、AlGaInN、GaP、GaAs、GaAsP、GaNAs、或Si；基板的材料包含藍寶石、GaAs、GaP、SiC、ZnO、GaN、AlN、Cu、或Si。
本發明所列舉之各實施例僅用以說明本發明，並非用以限制本發明之範圍。任何人對本發明所作之任何顯而易知之修飾或變更皆不脫離本發明之精神與範圍。
10、20、30、40、50、60、70、80、90．．．光電元件
11、21、31、41、51、61、71、81．．．基板
141、241、341、441、541、641、741、841．．．第一電極
142、242、342、442、542、642、742、842．．．第二電極
143、243、343443、543、643、743、843．．．連接部
121．．．第一半導體層
123．．．第二半導體層
122．．．活性區
170．．．溝槽
111、311．．．分割道
1411、2411、3411、4411、5411、6411、7411、8411．．．第一延伸部
1421、2421、3421、4421、5421、6421、7421、8421．．．第二延伸部
1412、2412、3412、4412、5412、6412、7412、8412、9412．．．第一電極墊
1422、2422、3422、4422、5422、6422、7422、8422、9422．．．第二電極墊
105、106、107、108、109、205、206、207、208、209、305、306、307、308、309、405、406、407、505、506、507、605、606、607、705、706、707、801、802、803、804、805、806、807．．．行
151、152、153、154、155、161、162、163、164、165、171、172、173、174、181、182、183、184、185、191、192、193、194、195、251、252、253、254、255、261、262、263、264、271、272、273、274、275、281、282、283、284、291、292、293、294、295、351、352、353、354、355、361、362、363、364、371、372、373、374、375、381、382、383、384、391、392、393、394、395、451、452、453、454、455、461、462、463、464、465、466、471、472、473、474、475、551、552、553、554、561、562、563、571、572、573、574、651、652、661、662、663、664、671、672、751、752、761、762、769、771、772、811、812、871、872．．．半導體單元
1411a、2411a．．．第一曲線延伸部
1421a、2421a．．．第二曲線延伸部
1421b、2421b、3411b、4411a．．．直線延伸部
1411c、1421c、2411c、3411c、4411c．．．二階延伸部
3411a．．．曲線延伸部
第1圖係依本案一實施例所繪示之光電元件上視圖；
第2圖係第1圖所示之光電元件剖面圖；
第3圖係第1圖所示之光電元件3D立體圖；
第4圖係第1圖所示之光電元件等效電路圖；
第5圖係依本案一實施例所繪示之光電元件上視圖；
第6圖係第5圖所示之光電元件3D立體圖；
第7圖係第5圖所示之光電元件等效電路圖；
第8圖係依本案一實施例所繪示之光電元件上視圖；
第9圖係第8圖所示之光電元件3D立體圖；
第10圖係第8圖所示之光電元件等效電路圖；
第11圖係依本案一實施例所繪示之光電元件上視圖；
第12圖係第11圖所示之光電元件3D立體圖；
第13圖係第11圖所示之光電元件等效電路圖；
第14圖係依本案一實施例所繪示之光電元件上視圖；
第15圖係第14圖所示之光電元件3D立體圖；
第16圖係第14圖所示之光電元件等效電路圖；
第17圖係依本案一實施例所繪示之光電元件上視圖；
第18圖係第17圖所示之光電元件3D立體圖；
第19圖係第17圖所示之光電元件等效電路圖；
第20圖係依本案一實施例所繪示之光電元件上視圖；
第21圖係第20圖所示之光電元件3D立體圖；
第22圖係第20圖所示之光電元件等效電路圖；
第23圖係依本案一實施例所繪示之光電元件上視圖；
第24圖係第23圖所示之光電元件3D立體圖；
第25圖係依本案一實施例所繪示之光電元件上視圖。
10‧‧‧光電元件
11‧‧‧基板
141‧‧‧第一電極
142‧‧‧第二電極
143‧‧‧連接部
170‧‧‧溝槽
111‧‧‧分割道
1411‧‧‧第一延伸部
1421‧‧‧第二延伸部
1412‧‧‧第一電極墊
1422‧‧‧第二電極墊
105、106、107、108、109‧‧‧行
151、152、153、154、155、161、162、163、164、165、171、172、173、174、181、182、183、184、185、191、192、193、194、195‧‧‧半導體單元
1411a‧‧‧第一曲線延伸部
1421a‧‧‧第二曲線延伸部
1421b‧‧‧直線延伸部
1411c‧‧‧二階延伸部

Claims (22)

  1. 一種光電元件，包含：一基板；複數個半導體單元彼此之間電性連接且位於該基板上，其中各該些半導體單元包含一第一半導體層、一第二半導體層、以及一活性區介於該第一半導體層及該第二半導體層之間；一連接部形成於該些半導體單元上以電性串接該些半導體單元；以及複數個第一電極分別位於該些第一半導體層上及複數個第二電極分別位於該些第二半導體層上以於該些半導體單元上形成複數個電極佈局，其中該些第一電極中至少有一個包含一第一延伸部，該些第二電極中至少有一個包含一第二延伸部，且該些電極佈局包含相異的電極佈局。
  2. 如申請專利範圍第1項之光電元件，其中該些半導體單元的驅動電壓及/或面積相同。
  3. 如申請專利範圍第2項之光電元件，其中該些半導體單元包含至少兩種不同的形狀。
  4. 如申請專利範圍第1項之光電元件，其中該第一延伸部及該第二延伸部中至少有一個包含一直線延伸部，且/或該第一延伸部及該第二延伸部中至少有一個包含一二階延伸部自該第一延伸部或該第二延伸部向外延伸。
  5. 如申請專利範圍第1項之光電元件，其中該些第一電極分別包含一第一延伸部，以及該些第二電極分別 包含一第二延伸部。
  6. 如申請專利範圍第5項之光電元件，其中該些第一延伸部分別包含一第一曲線延伸部，以及該些第二延伸部分別包含一第二曲線延伸部；該第一曲線延伸部及該第二曲線延伸部不平行於該些半導體單元的任一邊。
  7. 如申請專利範圍第5項之光電元件，其中該些第一電極分別包含一直線延伸部，以及該些第二電極分別包含一直線延伸部。
  8. 如申請專利範圍第1項之光電元件，其中該些複數個半導體單元包含一第一半導體單元位於該基板之一角落區上、一第二半導體單元位於該基板之另一角落區上、以及一第三半導體單元；其中，該些第一電極中之一包含一第一電極墊位於該第一半導體單元上，該些第二電極中之一包含一第二電極墊位於該第二半導體單元上，以及該第一延伸部及該第二延伸部位於沒有電極墊的該第三半導體單元上。
  9. 如申請專利範圍第8項之光電元件，其中位於該第一半導體單元上的該第一電極更包含一延伸部與該第一電極墊接觸，且/或位於該第二半導體單元上的該第二電極更包含一延伸部與該第二電極墊接觸。
  10. 如申請專利範圍第1項之光電元件，其中該第一延伸部及該第二延伸部中至少有一個包含一曲線延伸部，該曲線延伸部不平行於該些半導體單元的任一邊。
  11. 如申請專利範圍第1項之光電元件，其中任一該些半導體單元上之該第一延伸部自該半導體單元的第一邊向相對於該第一邊的一第二邊延伸，且該第二延伸部自該半導體單元的該第二邊向該第一邊延伸，該第一延伸部係位於該第二延伸部之間。
  12. 如申請專利範圍第1項之光電元件，其中該些半導體單元包含一第一、第二、第三、及第四半導體單元，該第一及第二半導體單元係配置於一第一行，且該第三及第四半導體單元係配置於一與該第一行相鄰之第二行。
  13. 如申請專利範圍第12項之光電元件，其中該第一延伸部及該第二延伸部係位於該第一半導體單元上及位於該第三半導體單元上，該第一延伸部自該第一半導體單元之一第一邊向該第一半導體單元之一第二邊延伸，該第二延伸部自該第一半導體單元之該第二邊向該第一半導體單元之該第一邊延伸，其中該第一半導體單元的該第一邊鄰近於該基板的一第一邊，該第一半導體單元的該第二邊較該第一半導體單元的該第一邊接近於相對於該基板之該第一邊的一第二邊；該第一延伸部自該第三半導體單元的一第二邊向該第三半導體單元之一第一邊延伸，其中該第三半導體單元的該第二邊鄰近於該基板的該第二邊，該第三半導體單元的該第一邊較該第三半導體單元的該第二邊接近於該基板的該第一邊。
  14. 如申請專利範圍第13項之光電元件，其中位於該第三半導體單元上的該第二延伸部自該第三半導體單元的該第一邊向該第三半導體單元的該第二邊延伸。
  15. 如申請專利範圍第12項之光電元件，其中該第一半導體單元上的該電極佈局與該第二半導體單元上的該電極佈局相同，且/或該第三半導體單元上的該電極佈局與該第四半導體單元上的該電極佈局相同。
  16. 如申請專利範圍第12項之光電元件，其中該第一行的該些電極佈局與該第二行的該些電極佈局不相同，且/或該第一行中的該些半導體單元數目不同於該第二行的該些半導體單元數目。
  17. 如申請專利範圍第14項之光電元件，更包含複數個該第一行及該第二行重複配置於該基板上。
  18. 如申請專利範圍第13項之光電元件，其中該第一行中的該些半導體單元藉由一第一連接部朝一第一方向串接，該第二行中的該些半導體單元藉由一第二連接部朝一第二方向串接，其中該第一方向及該第二方向相反。
  19. 如申請專利範圍第1項之光電元件，更包含一接合層形成於該基板及該些半導體層單元之間。
  20. 一種光電元件，包含：一基板；複數個半導體單元彼此之間電性連接且位於該基板上，其中各該些半導體單元包含一第一半導體層、一第二半導體層、以及一活性區介於該第一半導體層及該第二半導體層之間，其中該些半導體單元包含相異的矩形； 複數個第一電極分別位於該第一半導體層上；以及複數個第二電極分別位於該第二半導體層上，其中，該些第一電極中至少有一個包含一第一延伸部，以及該些第二電極中至少有一個包含一第二延伸部，其中該些半導體單元之驅動電壓相同。
  21. 一種光電元件，包含：一基板；複數個半導體單元彼此之間電性連接且位於該基板上，其中各該些半導體單元包含一第一半導體層、一第二半導體層、以及一活性區介於該第一半導體層及該第二半導體層之間；以及複數個第一電極分別位於該些第一半導體層上及複數個第二電極分別位於該些第二半導體層上以於該些半導體單元上形成複數個電極佈局，其中該些電極佈局包含相異的電極佈局，該些複數個半導體單元包含一位於該基板之一角落的第一半導體單元、一位於該基板之另一角落的第二半導體單元、以及一第三半導體單元，該些第一電極中的至少一個包含一第一電極墊位於該第一半導體單元上，以及該些第二電極中的至少一個包含一第二電極墊位於該第二半導體單元上，該些第一電極及該些第二電極包含一第一延伸部及一第二延伸部位於沒有電極墊的該第三半導體單元上。
  22. 如申請專利範圍第21項之光電元件，其中該第一半導體單元或該第二半導體單元至少其中之一不發光。
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