TWI467808B - 發光二極體元件、其製作方法以及發光裝置 - Google Patents

發光二極體元件、其製作方法以及發光裝置 Download PDF

Info

Publication number
TWI467808B
TWI467808B TW100122365A TW100122365A TWI467808B TW I467808 B TWI467808 B TW I467808B TW 100122365 A TW100122365 A TW 100122365A TW 100122365 A TW100122365 A TW 100122365A TW I467808 B TWI467808 B TW I467808B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
light
semiconductor layer
electrode
semiconductor
layer
Prior art date
Application number
TW100122365A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201301565A (zh
Inventor
Shih Peng Chen
Ching Chuan Shiue
Li Fan Lin
Wen Chia Liao
Original Assignee
Delta Electronics Inc
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 Delta Electronics Inc filed Critical Delta Electronics Inc
Priority to TW100122365A priority Critical patent/TWI467808B/zh
Priority to US13/364,963 priority patent/US20120326173A1/en
Publication of TW201301565A publication Critical patent/TW201301565A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI467808B publication Critical patent/TWI467808B/zh

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/36Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier 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
    • H01L33/38Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier 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
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/36Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier 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
    • H01L33/38Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier 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
    • H01L33/382Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier 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 the electrode extending partially in or entirely through the semiconductor body
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/36Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier 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
    • H01L33/38Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier 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
    • H01L33/385Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier 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 the electrode extending at least partially onto a side surface of the semiconductor body
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/44Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier 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

Description

發光二極體元件、其製作方法以及發光裝置
本發明是關於一種發光二極體元件,尤其是關於一種使其發光主動層垂直於基座的安裝面且可自行站立於安裝面上的發光二極體元件及其製作方法。
發光二極體元件具有反應速度快、壽命長,以及體積小等優點,可廣泛地作為各種型式之光源。發光二極體元件係經由將半導體製程製得的發光晶粒銲接於基座上,藉以透過基座與外部電源電連接。發光晶粒主要包含一基板,以及形成在基板上的一P型半導體層、一發光主動層與一N型半導體層。在發光主動層中,電子與電洞的再結合作用可產生光子,是發光晶粒所發射的光線來源。
發光主動層所產生的光子是不具有方向性的,光子可由四面八方離開發光主動層。由於傳統封裝製程將發光晶粒水平地安裝於基座上,以便採用打線接合或覆晶接合電連接發光晶粒的電極與基座上的銲墊。這樣的安裝方式使發光晶粒之發光主動層平行於基座的安裝面,並造成發光主動層下表面發出的光子朝基座行進,對整體發光二極體元件的發光效率較無貢獻。縱使透過在發光主 動層下方形成反射層,將光子向上反射,但由於光子之行進路程較長以致可能被發光晶粒或封裝材料吸收而造成的損耗,對整體發光效率的貢獻仍低。
因此,美國專利US7847306揭露了一種發光二極體元件,係將發光晶粒直立地安裝於基座上,使發光主動層垂直於基座的安裝面,藉此使發光主動層上下兩相反表面所發出的光子可從發光晶粒的左右兩側分別向外射出,藉此可提高整體發光二極體元件的發光效率。
然而,上述發光二極體元件將其二電極設置在發光晶粒的同一側表面上,由於電極會遮蔽光線,導致發光晶粒兩相反表面的出光量不一致,需要額外在另一側表面上形成不透光的遮罩層,以平衡兩側之出光量,但如此必然降低了整體的出光量。並且,為了增加有效的發光面積,常會採用梳狀電極來使電流分布均勻,但所佔面積較大的梳狀電極會使發光晶粒兩側出光不均勻程度更加提高。
此外,由於該發光二極體元件不易以其較薄的側面站立於安裝面上,加上該發光二極體元件之二電極設置在同一側表面上,導致重心不穩,使該發光二極體元件無法自行站立於安裝面上,因此,在實際將發光二極體元件安裝於基座之安裝面上時,必須以額外的工具輔助固定該發光二極體元件與基座的相對位置,以便銲接的順利完成,也因此難以適用常用的表面黏著技術來進行與基座的電連接。
因此,本發明之一目的在於提供一種可自行站立於安裝面上的發光二極體元件及其製作方法。
為達上述目的,本發明之發光二極體元件,用以安裝至一預定表面,該發光二極體元件包含一半導體疊層體、一第一電極及一第二電極。該半導體疊層體具有一大致垂直該預定表面的發光主動層,以及位於該發光主動層兩相反側之一第一半導體層及一第二半導體層。。該第一電極鄰設於該第一半導體層並電連接該第一半導體層。該第二電極鄰設於該第二半導體層上並電連接該第二半導體層。
本發明之發光二極體元件的製作方法,包含:於一透光基板上磊晶成長一半導體疊層體,該半導體疊層體具有一位於該透光基板上的第一半導體層、一位於該第一半導體層上的發光主動層,以及一位於該發光主動層上的第二半導體層;形成一覆蓋該半導體疊層體之透光絕緣層;形成一經由該透光基板電連接該第一半導體層之第一電極;形成一經由該透光絕緣層電連接該第二半導體層之第二電極;以及使該第一電極及該第二電極分別形成一第一端面及一對齊該第一端面之第二端面。
本發明之發光二極體元件的另一製作方法,包含:於一成長基板上磊晶成長一半導體疊層體,該半導體疊層體具有一位於該透光基板上的第一半導體層、一位於該第一半導體層上的發光主動層,以及一位於該發光主動層上的第二半導體層;形成一覆蓋該半導體疊層體之透光絕緣層;將該成長基板替換為一透光基板;形成一經由該透光基板電連接該第一半導體層之第一電極;形成一經由該透光絕緣層電連接該第二半導體層之第二電極;以及使該 第一電極及該第二電極分別形成一第一端面及一對齊該第一端面之第二端面。
此外,本發明之另一目的在於提供一種具有上述發光二極體元件之發光裝置。
本發明之發光裝置,用以安裝至一預定表面,該發光裝置包含至少二上述之發光二極體元件以及一導光層。該導光層設置於該預定表面上且位於該等發光二極體元件之間,該導光層具有一出光面以及二位於該出光面相反側的入光面,該等入光面分別面對該等發光二極體元件。
10‧‧‧發光二極體元件
11‧‧‧半導體疊層體
111‧‧‧發光主動層
112‧‧‧第一半導體層
113‧‧‧第二半導體層
121‧‧‧透光基板
122‧‧‧透光絕緣層
123‧‧‧第一穿孔
124‧‧‧第二穿孔
13‧‧‧第一電極
131‧‧‧第一端面
14‧‧‧第二電極
141‧‧‧第二端面
15‧‧‧第一遮罩層
151‧‧‧第一通孔
16‧‧‧第二遮罩層
161‧‧‧第二通孔
17‧‧‧暫時基板
18‧‧‧透光基板
20‧‧‧預定表面
21‧‧‧電路板
211‧‧‧銲墊
23‧‧‧電路板
231‧‧‧銲墊
24‧‧‧黏著劑
25‧‧‧金屬線
26‧‧‧透光導電基板
31‧‧‧半導體疊層體
32‧‧‧成長基板
33‧‧‧第一遮罩層
34‧‧‧空間
35‧‧‧間隔層
36‧‧‧第二遮罩層
37‧‧‧第三遮罩層
38‧‧‧透光披覆層
100‧‧‧發光裝置
40‧‧‧導光層
41‧‧‧出光面
42‧‧‧入光面
43‧‧‧螢光層
51‧‧‧電極點
52‧‧‧延伸部
53‧‧‧導電柱
54‧‧‧電極點
第一圖A為本發明之發光二極體元件之一剖視圖;第一圖B為本發明之發光二極體元件之一剖視圖;第二圖為第一圖A之發光二極體元件之製作方法的各步驟之示意圖;第三圖為本發明之發光二極體元件之一剖視圖;第四圖為第三圖之發光二極體元件之製作方法的各步驟之示意圖;第五圖為本發明之發光二極體元件安裝於電路板之示意圖;第六圖為本發明之發光二極體元件安裝於電路板之示意圖;第七圖為本發明之發光二極體元件之一剖視圖;第八圖為本發明之發光二極體元件之一剖視圖; 第九圖為第八圖之發光二極體元件之製作方法的各步驟之示意圖;第十圖為本發明之發光二極體元件之一剖視圖;第十一圖為本發明之發光二極體元件之一剖視圖;第十二圖為本發明之發光二極體元件之一剖視圖;以及第十三圖為本發明之發光裝置之一剖視圖。
有關本發明之技術內容、詳細說明,以及功效,現配合圖式說明如下:
如第一圖所示,本發明之發光二極體元件的第一較佳實施例的一剖面圖。該發光二極體元件10係用以安裝至一預定表面20,該預定表面20可為一基座或一電路板的安裝面。該發光二極體元件10可自行站立於該預定表面20上。如圖所示,該發光二極體元件10主要包含有一半導體疊層體11、一透光基板121與一透光絕緣層122、一第一電極13,以及一第二電極14。
該半導體疊層體11具有一大致垂直該預定表面20的發光主動層111,以及位於該發光主動層111兩相反側之一第一半導體層112及一第二半導體層113。具體來說,該第一半導體層112為n型半導體,該第二半導體層113為p型半導體。
在本實施例中,該透光基板121與該透光絕緣層122用以共同包覆該半導體疊層體11。該透光基板121鄰接於該第一半導體層112,且具有一露出該第一半導體層112之第一穿孔123。該透光絕緣層 122包覆該半導體疊層體11且具有一露出該第二半導體層113之第二穿孔124。
該第一電極13經由該透光基板121電連接該第一半導體層112。具體來說,在本實施例中,該第一電極13之一端部係經由該第一穿孔123連接該第一半導體層112,而該第一電極13之另一端部則朝該預定表面20延伸,並具有一面對該預定表面20之第一端面131。
該第二電極14經由該透光絕緣層122電連接該第二半導體層113。較佳地,該第一電極13的位置係大致對齊該第二電極14的位置,該第一電極13及該第二電極14位於半導體疊層體11之相反兩側。具體來說,在本實施例中,該第二電極14之一端部係經由該第二穿孔124連接該第二半導體層113,而該第二電極14之另一端則朝該預定表面20延伸,並具有一面對該預定表面20的一第二端面141。
並且,該第一端面131被設計為大致對齊於該第二端面141,亦即,該第一端面131與該第二端面141大致位於同一平面,以使本發明之發光二極體元件10在安裝於該預定表面20時,可同時地接觸該預定表面20。較佳地,該第一端面131及該第二端面141更被設計為垂直於該半導體疊層體11之發光主動層111,以使該半導體疊層體11可垂直地安裝於該預定表面20上。
由於該第一電極13與該第二電極14係分別位在該發光二極體元件10之相反兩側,可由兩相反方向共同支撐該發光二極體元件10於該預定表面20上,使該發光二極體元件10自行站立於該預定表面 20上,無需其他額外工具輔助。並且,相互對齊的第一端面131以及第二端面141使得該發光二極體元件10可更穩固地站立於該預定表面20上。此外,由於第一電極13與該第二電極14係連接於該半導體疊層體11的相反兩表面,該半導體疊層體11操作時所產生的熱量可從第一電極13與該第二電極14分別逸散,相較於傳統位在同一側表面上的二電極來說,具有更佳的散熱效率。以下,如第二圖所示,將上述發光二極體元件10之製作方法詳述如下。
首先,如第二圖(a)所示,於一透光基板121上依序磊晶成長一第一半導體層112、一發光主動層111,以及一第二半導體層113。磊晶成長的方法可採用有機金屬化學氣相沉積或分子束磊晶,且不以此限。
接著,對該透光基板121上的該等磊晶層進行微影及蝕刻製程,以得到如第二圖(b)所示,在透光基板121上的複數半導體疊層體11。各該半導體疊層體11具有一位於該透光基板121上的第一半導體層112、一位於該第一半導體層112上的發光主動層111,以及一位於該發光主動層111上的第二半導體層113。
接著,如第二圖(c)所示,透過薄膜製程,形成一覆蓋該等半導體疊層體11之透光絕緣層122。並且,更在該透光絕緣層122上形成一露出該第二半導體層之第二穿孔124。
然後,如第二圖(d)所示,在該透光基板121及該等半導體疊層體11上形成一第一遮罩層15,該第一遮罩層15具有複數個連通各該第二穿孔124的第一通孔151,該第一遮罩層15之製作可採用光阻材料經由微影製程而製得,但不以此限。
如第二圖(e)所示,經由在該等第一通孔151以及該等第二穿孔124進行電鍍或電鑄製程,可形成電連接該第二半導體層113之第二電極14。
接著,如第二圖(f)所示,在該透光基板121上形成露出該第一半導體層112之複數個第一穿孔123。然後,如第二圖(g)所示,在該透光基板121的下表面形成一第二遮罩層16。該第二遮罩層16具有複數個連通各該第一穿孔123的第二通孔161,該第二遮罩層16之製作可採用光阻材料經由微影製程而製得,但不以此限。需注意的是,該第二通孔161係對齊於該第一通孔151,至少該第二通孔161在圖中的一外側緣係對齊於該第一通孔151的一外側緣。
然後,如第二圖(h)所示,經由在該等第二通孔161以及該等第一穿孔123進行電鍍或電鑄製程,可形成複數經由該透光基板121的一側電連接該第一半導體層112之第一電極13。
接著,將該第一遮罩層15以及第二遮罩層16去除,便得到如第二圖(i)的型態。由於該第二通孔161係大致對齊於該第一通孔151,或至少該第二通孔161的一外側緣對齊於該第一通孔151的一外側緣,使得利用該第二通孔161所製得的該第一電極13係大致對齊利用該第一通孔151所製得的該第二電極14,並且,該第一電極13在其遠離該半導體疊層體11的一側形成一第一端面131,係大致對齊於該第二電極14在其遠離該半導體疊層體11的一側形成的一第二端面141,亦即,該第一端面131與該第二端面141大致位於同一平面。最後,沿該第一端面131以及第二端面141的連線對該透光基板121進行切割,便可得到如第一圖所示之發光二極體元件10。
如第三圖所示,為本發明之發光二極體元件之另一實施例,其大致與第一圖所示之發光二極體元件相同,其不同之處在於,該第二半導體層113鄰接該透光絕緣層122之表面為一粗化面,或者在其至少一部分的表面上具有一粗化結構。藉著粗化面或是粗化結構,可增加由此表面向外出射之出光量。此外,該透光基板121鄰接該第一半導體層112之表面亦可為一粗化面。
此外,由於常用於磊晶成長半導體疊層體11的透光基板121,如藍寶石基板,其透光度並不高,以致減弱了發光二極體元件整體的出光量。為更提高出光量,本發明更進一步提供以下的製程,如第四圖所示,利用將透光基板121更換為透光度更高的基板,來使整體出光量更加提升。
首先,如第二圖(e)所示,在利用第一遮罩層15製作該第二電極14之後,如第四圖(a)所示,將一暫時基板17固定於該第一遮罩層15上,然後將原有的透光基板121自該等半導體疊層體11與第一遮罩層15的下表面上分離,分離的方法可為雷射剝除或蝕刻,且不以此限。並且,如第四圖(b)所示,將一具有較高透光率的透光基板18固定於該等半導體疊層體11與第一遮罩層15的下表面。該透光基板18具有複數第一穿孔123。該等第一穿孔123可以是原先即形成於該透光基板18上的,或是將該透光基板18固定於該等半導體疊層體11與第一遮罩層15之後才加以形成的。
接著,如第四圖(c)至(e)所示,利用第二遮罩層16製作該等第一電極13,其過程如同第二圖(g)至(i)所示,在此不再重複敘述。在第四圖(f)中,該暫時基板17係隨著該第一遮罩層15以及第二遮罩層16同時去除。
如第五圖所示,為該發光二極體元件10的一個應用例。該發光二極體元件10可以其第一端面131及第二端面141自行站立於一電路板21上,並以表面黏著方式藉銲料22而電連接於該電路板21之銲墊211上。
或者,如第六圖所示,為該發光二極體元件10的另一個應用例。該發光二極體元件10係以其第一端面131及第二端面141自行站立於一電路板23上,並以黏著劑24黏著於該電路板23上,且藉金屬線25而電連接於該電路板23之銲墊231上。
此外,如第七圖所示,本發明之發光二極體元件的另一實施例,該發光二極體元件10更包含鄰接該半導體疊層體10之另外至少一半導體疊層體31。該等半導體疊層體31所發光線之波長可與該半導體疊層體10所發光線之波長相同或不同。例如,可包含紅光、綠光及藍光等不同波長之光線。
接下來,如第八圖所示,為本發明之發光二極體元件之另一實施例,其大致上與第一圖所示之發光二極體元件相同,不同之處在於,第一圖之該透光基板121係被第八圖的透光導電基板26所取代。具體來說,如圖所示該透光導電基板26鄰設於該第一半導體層112,該透光絕緣層122包覆該半導體疊層體11且具有一露出該第二半導體層113之穿孔124,該第一電極13經由該透光導電基板26電連接該第一半導體層112,該第二電極14經由該穿孔124連接該第二半導體層113。
以下,如第九圖所示,將上述第八圖之發光二極體元件之製作方法詳述如下:
首先,如第九圖(a)所示,於一成長基板32上依序磊晶成長一第一半導體層112、一發光主動層111,以及一第二半導體層113。磊晶成長的方法可採用有機金屬化學氣相沉積或分子束磊晶,且不以此限。一般來說,成長基板32考量晶格匹配等因素,通常採用藍寶石基板。
接著,對該成長基板32上的該等磊晶層進行微影及蝕刻製程,以得到如第九圖(b)所示,在成長基板32上的複數半導體疊層體11。各該半導體疊層體11具有一位於該成長基板32上的第一半導體層112、一位於該第一半導體層112上的發光主動層111,以及一位於該發光主動層111上的第二半導體層113。
接著,如第九圖(c)所示,透過薄膜製程,形成一覆蓋該等半導體疊層體11之透光絕緣層122。然後,如第九圖(d)所示,在該等透光絕緣層122之頂面上形成一第一遮罩層33,該第一遮罩層33所遮蔽之區域對應重疊於該等透光絕緣層122之上,該第一遮罩層15之製作可採用光阻材料經由微影製程而製得,但不以此限。然後,在各個被該等透光絕緣層122覆蓋的半導體疊層體11之間的空間34中形成一如第九圖(e)所示之間隔層35。該間隔層35環繞包覆各該半導體疊層體11,且厚度較各該半導體疊層體11為厚,具有固定且支撐該等半導體疊層體11的作用。在間隔層35形成之後,將該第一遮罩層33移除。
然後,如第九圖(f)所示,在該透光絕緣層122及該間隔層35上,形成一第二遮罩層36,並藉該第二遮罩層36製作該等第二電極14。接著,如第九圖(g)所示,將該成長基板32自該等半導體疊層體11與間隔層35的下表面上分離,分離的方法可為雷射剝除或蝕 刻,且不以此限。藉由該間隔層35固定且支撐該等半導體疊層體11,可不必使用前述之暫時基板,可進一步簡化製程。
然後,如第九圖(h)所示,在該等半導體疊層體11與間隔層35的下表面貼上一透光導電基板26。接著,如第九圖(i)所示,在該透光導電基板26的下表面形成一第三遮罩層37,並利用第三遮罩層37形成該等第一電極13。在將該第二遮罩層36以及第三遮罩層37去除之後,便得到如第九圖(j)的型態。最後,對該透光導電基板26進行切割,便可得到如第八圖所示之發光二極體元件。
需說明的是,上述第九圖的製程,係成長基板32採用透光度較低且不導電的藍寶石基板,以致需將成長基板32更換為透光導電基板26,以獲得較高的透光度及導電性。在另一種情況中,若成長基板32直接採用透光度較高且可導電的碳化矽基板,亦即成長基板32本身即為透光導電基板,則可省略第九圖(g)之去除成長基板32,以及第九圖(h)之換上透光導電基板26兩步驟,更可達到簡化製程之效。
如第十圖所示,為本發明之發光二極體元件的另一實施例,與前述實施例不同的是,本實施例之發光二極體元件更可進一步省去透光基板,使第一電極13直接電連接到第一半導體層112上。其製作方式可參考第四圖(a),在移除原有的透光基板121後,便製作電連接第一半導體層112的第一電極13。
如第十一圖所示,為本發明之發光二極體元件的另一實施例,其可適用於具有共面電極之發光二極體元件,也就是說,該等電極點51、54係面向半導體疊層體11之同側(如圖中左側),因此,其 中一電極點54可藉由一貫穿透光基板121之導電柱53,連接至透光基板121的另一側(圖中右側),並藉一延伸部52電連接第一電極13。另一電極點51則直接電連接該第二電極14。
如第十二圖所示,為本發明之發光二極體元件的另一實施例,與前述實施例不同的是,本實施例之發光二極體元件更包含一透光披覆層38,環繞地設置於半導體疊層體11外圍。
如第十三圖所示,本發明更提供一種發光裝置100,用以安裝至一預定表面20。該發光裝置100包含至少二上述本發明之發光二極體元件10,以及一導光層40,設置於該預定表面20上且位於該等發光二極體元件10之間,該導光層40具有一出光面41以及二位於該出光面41相反側的入光面42,該等入光面41分別面對相鄰兩發光二極體元件10。
藉此,各該發光二極體元件10之光線可由其兩側分別進入該導光層40內,並在導光層40內傳遞,並由上方之出光面41出射,藉此可將發光二極體元件10之近似於點狀之光源轉變成為一面狀光源。此外,該發光裝置100更可包含一設置於該導光層40之出光面41上的螢光層43,可藉此轉換出光面41所出射之光線的波長。或者,該導光層40本身亦可包含螢光材料,藉此轉換光線的波長。
惟以上所述者僅為本發明之較佳實施例,並非用以限定本發明之實施範圍。凡依本發明申請專利範圍所作之等效變化與修飾,皆仍屬本發明專利所涵蓋範圍之內。
10‧‧‧發光二極體元件
11‧‧‧半導體疊層體
111‧‧‧發光主動層
112‧‧‧第一半導體層
113‧‧‧第二半導體層
121‧‧‧透光基板
122‧‧‧透光絕緣層
123‧‧‧第一穿孔
124‧‧‧第二穿孔
13‧‧‧第一電極
131‧‧‧第一端面
14‧‧‧第二電極
141‧‧‧第二端面
20‧‧‧預定表面

Claims (25)

  1. 一種發光二極體元件,用以安裝至一預定表面,該發光二極體元件包含:一半導體疊層體,具有一大致垂直該預定表面的發光主動層,以及位於該發光主動層兩相反側之一第一半導體層及一第二半導體層;一第一電極,鄰近該第一半導體層並電連接該第一半導體層,該第一電極具有一面對該預定表面之第一端面;以及一第二電極,鄰近該第二半導體層並電連接該第二半導體層,該第二電極具有一面對該預定表面的一第二端面,且該第一端面大致對齊於該第二端面,該第一端面與該第二端面大致位於同一平面,其中該第一電極及該第二電極位於該半導體疊層體之相反兩側;以及一透光基板,鄰接於該第一半導體層,該第一電極經由該透光基板電連接於該第一半導體層,該透光基板鄰接第一半導體層之表面為一粗化面,該粗化面用以增加該透光基板與該第一半導體層鄰接之表面向外出射之出光量。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體元件,更包含一鄰接該第二半導體層之透光絕緣層,該透光基板具有一露出該第一半導體層之第一穿孔,該透光絕緣層具有一露出該第二半導體層之第二穿孔,該第一電極係經由該第一穿孔連接該第一半導體層,該第二電極係經由該第二穿孔連接該第二半導體層。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體元件,更包含一覆蓋該半導體疊層體之透光絕緣層,且該透光基板為一透光導電基板,該透光絕緣層具有一露出該第二半導體層之穿孔,該第一電極經由該透光導電基板電連接該第一半導體層,該第二電極經由該穿孔連接該第二半導體層。
  4. 如申請專利範圍第2或3項所述之發光二極體元件,其中該第二半導體層鄰接該透光絕緣層之表面為一粗化面。
  5. 如申請專利範圍第2或3項所述之發光二極體元件,更包含鄰接該半導體疊層體之另一半導體疊層體。
  6. 如申請專利範圍第2或3項所述之發光二極體元件,更包含一環繞地設置於該半導體疊層體外圍之透光披覆層。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體元件,其中該透光基板為供該半導體疊層體直接磊晶成長於其上之一成長基板。
  8. 一種發光裝置,用以安裝至一預定表面,該發光裝置包含:至少二發光二極體元件,間隔地設置於該預定表面,各該發光二極體元件包含一半導體疊層體、一第一電極、一第二電極,以及一透光基板,該半導體疊層體具有一大致垂直該預定表面的發光主動層,以及位於該發光主動層兩相反側之一第一半導體層及一第二半導體層,該第一電極鄰近該第一半導體層並電連接該第一半導體層,該第一電極具有一面對該預定表面之第一端面,該第二電極鄰近該第二半導體層並電連接該第二半導體層,該第二電極具有一面對該預定表面的一第二端面,且該第一端面大致對齊於該第二端面,該第一端面與該第二端面大致位於同一平面,其中該第一電極及該第二電極位於該半導體疊層體之相反兩側,該透光基板鄰接於該第一半導體層,該第一電極經由該透光基板電 連接於該第一半導體層,其中該透光基板鄰接該第一半導體層之表面為一粗化面,該粗化面用以增加該透光基板與該第一半導體層鄰接之表面向外出射之出光量;以及一導光層,設置於該預定表面上且位於該等發光二極體元件之間,該導光層具有一出光面以及分別位於該出光面兩相反側的二入光面,該等入光面分別面對相鄰二發光二極體元件。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之發光裝置,其中該發光二極體元件更包含一鄰接該第二半導體層之透光絕緣層,該透光基板具有一露出該第一半導體層之第一穿孔,該透光絕緣層具有一露出該第二半導體層之第二穿孔,該第一電極係經由該第一穿孔連接該第一半導體層,該第二電極係經由該第二穿孔連接該第二半導體層。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之發光裝置,其中該發光二極體元件更包含一透光絕緣層,且該透光基板為一透光導電基板,該透光絕緣層具有一露出該第二半導體層之穿孔,該第一電極經由該透光導電基板電連接該第一半導體層,該第二電極經由該穿孔連接該第二半導體層。
  11. 如申請專利範圍第9或10項所述之發光裝置,其中該第二半導體層鄰接該透光絕緣層之表面為一粗化面。
  12. 如申請專利範圍第9或10項所述之發光裝置,其中該發光二極體元件更包含鄰接該半導體疊層體之另一半導體疊層體。
  13. 如申請專利範圍第9或10項所述之發光裝置,其中該發光二極體元件更包含一環繞地設置於該半導體疊層體外圍之透光披覆層。
  14. 如申請專利範圍第8項所述之發光裝置,其中該透光基板為供該半導體疊層體直接磊晶成長於其上之一成長基板。
  15. 如申請專利範圍第8項所述之發光裝置,更包含一設置於該導光層之出光面上的螢光層。
  16. 如申請專利範圍第8項所述之發光裝置,其中該導光層包含螢光材料。
  17. 一種發光二極體元件的製作方法,包含:(a)於一透光基板上形成一粗化面,於該粗化面上磊晶成長一半導體疊層體,該半導體疊層體具有一位於該透光基板上的第一半導體層、一位於該第一半導體層上的發光主動層,以及一位於該發光主動層上的第二半導體層,該粗化面用以增加該透光基板與該第一半導體層鄰接之表面向外出射之出光量;(b)形成一覆蓋該半導體疊層體之透光絕緣層;(c)形成一經由該透光基板電連接該第一半導體層之第一電極,該第一電極形成一第一端面;以及(d)形成一經由該透光絕緣層電連接該第二半導體層之第二電極,該第二電極形成一對齊該第一端面之第二端面,該第一端面與該第二端面大致位於同一平面,其中該第一電極及該第二電極位於該半導體疊層體之相反兩側。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之發光二極體元件的製作方法,其中在該步驟(c)中,係在該透光基板上形成一露出該第一半導體層之第一穿孔,使該第一電極經由該第一穿孔電連接該第一半導體層,並在該步驟(d)中,係在該透光絕緣層上形成一露出該第二半導體層之第二穿孔,使該第二電極經由該第二穿孔電連接該第二半導體層。
  19. 如申請專利範圍第17項所述之發光二極體元件的製作方法,其中在該步驟(a)中,該透光基板為一透光導電基板,使該第一電極 經由該透光導電基板電連接該第一半導體層,並在該步驟(d)中,係在該透光絕緣層上形成一露出該第二半導體層之穿孔,使該第二電極經由該穿孔電連接該第二半導體層。
  20. 如申請專利範圍第17項所述之發光二極體元件的製作方法,其中使該第二半導體層鄰接該透光絕緣層之表面為一粗化面。
  21. 一種發光二極體元件的製作方法,包含:(a)於一成長基板上磊晶成長一半導體疊層體,該半導體疊層體具有一位於一透光基板上的第一半導體層、一位於該第一半導體層上的發光主動層,以及一位於該發光主動層上的第二半導體層;(b)形成一覆蓋該半導體疊層體之透光絕緣層;(c)將該成長基板替換為一透光基板;(d)形成一經由該透光基板電連接該第一半導體層之第一電極,該第一電極形成一第一端面;以及(e)形成一經由該透光絕緣體電連接該第二半導體層之第二電極,該第二電極形成一對齊該第一端面之第二端面,該第一端面與該第二端面大致位於同一平面。
  22. 如申請專利範圍第21項所述之發光二極體元件的製作方法,其中在該步驟(d)中,係在該透光基板上形成一露出該第一半導體層之第一穿孔,使該第一電極經由該第一穿孔電連接該第一半導體層,並在該步驟(e)中,係在該透光絕緣層上形成一露出該第二半導體層之第二穿孔,使該第二電極經由該第二穿孔電連接該第二半導體層。
  23. 如申請專利範圍第21項所述之發光二極體元件的製作方法,其中在該步驟(c)中,該透光基板為一透光導電基板,使該第一電極 經由該透光導電基板電連接該第一半導體層,並在該步驟(e)中,係在該透光絕緣層上形成一露出該第二半導體層之穿孔,使該第二電極經由該穿孔電連接該第二半導體層。
  24. 如申請專利範圍第21項所述之發光二極體元件的製作方法,其中先對該透光基板上形成一粗化面,再於該粗化面上磊晶成長該半導體疊層體。
  25. 如申請專利範圍第21項所述之發光二極體元件的製作方法,其中使該第二半導體層鄰接該透光絕緣層之表面為一粗化面。
TW100122365A 2011-06-27 2011-06-27 發光二極體元件、其製作方法以及發光裝置 TWI467808B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW100122365A TWI467808B (zh) 2011-06-27 2011-06-27 發光二極體元件、其製作方法以及發光裝置
US13/364,963 US20120326173A1 (en) 2011-06-27 2012-02-02 Light emitting diode element, method of fabrication and light emitting device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW100122365A TWI467808B (zh) 2011-06-27 2011-06-27 發光二極體元件、其製作方法以及發光裝置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201301565A TW201301565A (zh) 2013-01-01
TWI467808B true TWI467808B (zh) 2015-01-01

Family

ID=47361016

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW100122365A TWI467808B (zh) 2011-06-27 2011-06-27 發光二極體元件、其製作方法以及發光裝置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20120326173A1 (zh)
TW (1) TWI467808B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI646651B (zh) * 2017-01-26 2019-01-01 宏碁股份有限公司 發光二極體顯示器及其製造方法
US11948922B2 (en) * 2020-01-03 2024-04-02 Seoul Viosys Co., Ltd. Light emitting device and LED display apparatus including the same

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW383508B (en) * 1996-07-29 2000-03-01 Nichia Kagaku Kogyo Kk Light emitting device and display
US20040070000A1 (en) * 2002-10-10 2004-04-15 Ng Kee Yean Chip shaping for flip-chip light emitting diode
US20050219860A1 (en) * 2004-03-31 2005-10-06 Schexnaider Craig J Light panel illuminated by light emitting diodes
US20050285132A1 (en) * 2004-06-28 2005-12-29 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Semiconductor light emitting element, semiconductor light emitting device, and method for fabricating semiconductor light emitting element
US20060006408A1 (en) * 2004-06-07 2006-01-12 Toyoda Gosei Co., Ltd. Light emitting element and method of making same
TWI317449B (en) * 2004-12-01 2009-11-21 Au Optronics Corp A light emitting diode backlight package background of the invention
TW201003984A (en) * 2008-07-15 2010-01-16 Epileds Technologies Inc Light emitting diode having multiply stacked structure
US20100252840A1 (en) * 2009-04-06 2010-10-07 Cree, Inc. High voltage low current surface emitting led
US7847306B2 (en) * 2006-10-23 2010-12-07 Hong Kong Applied Science and Technology Research Insitute Company, Ltd. Light emitting diode device, method of fabrication and use thereof

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1460694A1 (en) * 2001-11-19 2004-09-22 Sanyo Electric Co., Ltd. Compound semiconductor light emitting device and its manufacturing method
JP2004127604A (ja) * 2002-09-30 2004-04-22 Citizen Electronics Co Ltd 発光ダイオード及びバックライトユニット

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW383508B (en) * 1996-07-29 2000-03-01 Nichia Kagaku Kogyo Kk Light emitting device and display
US20040070000A1 (en) * 2002-10-10 2004-04-15 Ng Kee Yean Chip shaping for flip-chip light emitting diode
US20050219860A1 (en) * 2004-03-31 2005-10-06 Schexnaider Craig J Light panel illuminated by light emitting diodes
US20060006408A1 (en) * 2004-06-07 2006-01-12 Toyoda Gosei Co., Ltd. Light emitting element and method of making same
US20050285132A1 (en) * 2004-06-28 2005-12-29 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Semiconductor light emitting element, semiconductor light emitting device, and method for fabricating semiconductor light emitting element
TWI317449B (en) * 2004-12-01 2009-11-21 Au Optronics Corp A light emitting diode backlight package background of the invention
US7847306B2 (en) * 2006-10-23 2010-12-07 Hong Kong Applied Science and Technology Research Insitute Company, Ltd. Light emitting diode device, method of fabrication and use thereof
TW201003984A (en) * 2008-07-15 2010-01-16 Epileds Technologies Inc Light emitting diode having multiply stacked structure
US20100252840A1 (en) * 2009-04-06 2010-10-07 Cree, Inc. High voltage low current surface emitting led

Also Published As

Publication number Publication date
TW201301565A (zh) 2013-01-01
US20120326173A1 (en) 2012-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI677977B (zh) Led單元、影像顯示元件及其製造方法
US8241932B1 (en) Methods of fabricating light emitting diode packages
US7982237B2 (en) Light emitting device package including a semiconductor substrate having at least one surface
JP5483876B2 (ja) 発光素子及びその製造方法
KR101230622B1 (ko) 집단 본딩을 이용한 반도체 디바이스 제조 방법 및 그것에 의해 제조된 반도체 디바이스
TWI513065B (zh) Semiconductor light emitting device and light emitting device
JP4871344B2 (ja) 発光装置及びその製造方法
US20150295151A1 (en) High performance light emitting diode with vias
KR20100094246A (ko) 발광소자 패키지 및 그 제조방법
US20140175466A1 (en) Led mixing chamber with reflective walls formed in slots
JP5276680B2 (ja) 発光素子パッケージ、照明システム
JP2012146986A (ja) ウェーハレベル発光素子パッケージ、ウェーハレベル発光素子パッケージの製造方法、照明装置およびバックライト
KR20200042215A (ko) Led 소자 및 led 소자의 제조 방법
WO2014105403A1 (en) High performance light emitting diode
CN102856460B (zh) 发光二极管元件、其制作方法以及发光装置
JP5737083B2 (ja) Led光源装置
TWI467808B (zh) 發光二極體元件、其製作方法以及發光裝置
TWI453952B (zh) Light emitting element and manufacturing method thereof
KR20070000884A (ko) 다수의 발광 셀이 어레이된 플립칩 구조의 반도체 발광소자 및 이의 제조 방법
KR20100095133A (ko) 발광소자 패키지 및 그 제조방법
KR100898585B1 (ko) 다수의 셀이 결합된 발광 소자 및 그 제조 방법
KR101956128B1 (ko) 테이프 타입의 광소자 패키지 및 그 제조 방법
KR101216934B1 (ko) 다수의 셀이 결합된 발광 소자 및 그 제조 방법
KR20090087374A (ko) 발광 다이오드 및 이를 이용한 패키지
TWI330417B (zh)

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees