TWI479693B - 發光裝置及其製造方法 - Google Patents

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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02月04日申請之韓國專利案號10-2010-0010246之優先權，藉以引用的方式併入本文用作參考。
本發明係關於一發光裝置、一該發光裝置的製造方法、以及一發光裝置封裝件。
發光二極體(LED)為一種半導體裝置，其轉換電能成為光線。相較於傳統光源例如螢光燈或輝光燈，發光二極體具有在電力消耗、壽命、反應速度、安全性以及環保需求方面上的優勢。
因此，以發光二極體作為取代傳統光源的各種研究被展開進行。而發光二極體被大量的使用在作為發光裝置例如各種燈管的使用、液晶顯示裝置、電子招牌、以及街燈的光源。
本發明實施例提供一發光裝置具有一新穎結構、該發光裝置的一製造方法、一發光裝置封裝件、以及一照明系統。
本發明實施例提供一發光裝置能夠展現優越的電氣穩定性、一該發光裝置的製造方法、一發光裝置封裝件、以及一照明系統。
本發明實施例提供一發光裝置能夠降低靜電放電(ESD)所造成的損害、一該發光裝置的製造方法、以及一發光裝置封裝件。
根據本發明實施例，一發光裝置包括一發光結構層其包含一第一導電型半導體層、一第二導電型半導體層、以及一主動層介於該第一和第二導電型半導體層之間；一導電支撐基板電性連結到該第二導電型半導體層；一觸點(contact)電性連結到該第一導電型半導體層；一介電材料與該觸點接觸並插入在介於該觸點和該導電支撐基板之間；以及一絕緣層使該觸點與該主動層、該第二導電型半導體層、以及該導電支撐基板電性絕緣。
根據本發明實施例，形成一發光裝置的方法包括：形成一發光結構層其包括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；形成一凹陷部其藉由選擇性地移除該第一導電型半導體層、該主動層、以及該第二導電型半導體層而形成，因此暴露該第一導電型半導體層；形成一第一絕緣層，於是該第一導電型半導體層將部份地暴露在該凹陷部中，該第一絕緣層覆蓋該主動層；形成一觸點與該第一導電型半導體層和該第一絕緣層在該凹陷部中接觸；形成一介電材料在該觸點上；以及形成一導電支撐基板連結到該介電材料。
根據本發明實施例，該發光裝置封裝件包括一根據權利項第1到第13項所宣告的發光裝置以及一封裝體包括該發光裝置。
根據本發明實施例，一照明系統採用該發光裝置作為光源。該照明系統包括一基板和一發光模組其包括至少一發光裝置安裝在該基板上。該發光裝置揭露於權利項第1至第13項。
在實施例的描述中，應被理解，當提及一層(或膜)、一區域、一圖案、或一結構是在另一基板、另一層(或膜)、另一區域、另一墊、或另一圖案「上」或「下方」，則其可以是直接或間接地在其它基板、層(或膜)、區域、墊或圖案之上或「之上方/下方」，或者存在一個或多個中間層。層的位置將參照附圖進行說明。，為清楚與方便說明，每一層的厚度與尺寸與相對尺寸可能被加以誇大、省略或僅示意性地描繪出。此外，元件的尺寸並未完全地反應出實際的尺寸。
在圖示中，為清楚與方便說明，各層的厚度及大小可能被加以誇大、省略或示意性繪示。此外，元件的尺寸亦不完全反映實際元件之大小。
在後文中，根據實施例，一發光裝置100、一該發光裝置的製造方法、一發光裝置封裝件600、以及一照明系統將伴隨圖示進行描述。
圖1為根據實施例用來解釋該發光裝置的視圖。
請參閱圖1，根據實施例，發光裝置100包括一導電支撐基板205、一黏著層204在該導電支撐基板205上、一反射層160在該黏著層204上、一歐姆接觸層150在該反射層160上、一保護層140在該黏著層204上表面的一外周邊部、一發光結構層135形成在該歐姆接觸層150和該保護層140上以產生光、一鈍化層180以保護該發光結構層135、一電流阻隔層145介於該反射層160和該發光結構層135之間、以及一電極單元115在該發光結構層135上。
發光結構層135包括一第一導電型半導體層110、一第二導電型半導體層130、以及一主動層120介於第一導電型半導體層110和第二導電型半導體層130之間。
此外，發光裝置100根據實施例可包括一電容結構其包括一第一絕緣層501、一第二絕緣層504、一觸點502、以及一介電材料503。
介電材料503形成在觸點502之下，且插入在介於觸點502和黏著層204之間。此外，介電材料503插入在介於觸點502和導電支撐基板205之間。
介電材料503的一上表面可與觸點502接觸。介電材料503的至少一部份的側面被該觸點502所圍繞。因此，可增加介於觸點502和介電材料503之間的觸點區。
介電材料503的一底面可與黏著層204接觸。然而，根據另一實施例，相似於圖25或圖26的發光裝置100結構，介電材料503的底面可與歐姆接觸層150或反射層160接觸。
包括第一和第二絕緣層501、504的一絕緣層圍繞著觸點502的側面，並使觸點502與該主動層120和第二導電型半導體層130電性絕緣。
根據實施例，第一絕緣層501使觸點502與該主動層120和第二導電型半導體層130電性絕緣，而第二絕緣層504使觸點502與該歐姆接觸層150、反射層160、黏著層204、以及導電支撐基板205電性絕緣。
第一絕緣層501的內表面可與觸點502和介電材料503接觸。根據實施例，第一絕緣層501的內表面與觸點502接觸。然而，根據另一實施例，相似於圖20的發光裝置100結構，第一絕緣層501的內表面可藉由改變觸點502和介電材料503的結構而與介電材料503接觸。
第一絕緣層501的外表面與第一導電型半導體層110、第二導電型半導體層130、主動層120、和第二絕緣層504接觸。雖然，根據實施例，第一絕緣層501的外表面與第一導電型半導體層110、第二導電型半導體層130、主動層120、和第二絕緣層504接觸，第一絕緣層501的外表面可藉由改變第二絕緣層504、歐姆接觸層150、和反射層160的結構其相似於根據再一實施例圖21的發光裝置100結構而與歐姆接觸層150及/或反射層160接觸。
第二絕緣層504的內表面與第一絕緣層501、觸點502、介電材料503、和黏著層204接觸。雖然，根據實施例，第二絕緣層504的內表面與第一絕緣層501、觸點502、介電材料503、和黏著層204接觸，第二絕緣層504的內表面可藉由改變第一絕緣層501、觸點502、介電材料503、和黏著層204的結構其相似於圖22和圖23的發光裝置100而僅接觸介電材料503或接觸黏著層204和觸點502。
第二絕緣層504的外表面與黏著層204、保護層140、和歐姆接觸層150接觸。雖然，根據實施例，第二絕緣層504的外表面與黏著層204、保護層140、和歐姆接觸層150接觸，第二絕緣層504的外表面可藉由改變黏著層204、保護層140、歐姆接觸層150、和反射層的160結構其相似於根據再一實施例如圖24的發光裝置100結構而僅接觸黏著層204，以及可接觸反射層160相似於根據又一實施例如圖21的發光裝置100結構。
包括第一和第二絕緣層501、504的絕緣層可包括具有導電性的材料。舉例而言，該絕緣層可包括選自由二氧化矽(SiO2 )、氮化矽(Si3 N4 )、氧化鋁(Al2 O3 )、和TiOx所組成之群組的至少一者。
觸點502可與第一導電型半導體層110接觸。舉例而言，第一導電型半導體層110可包括一摻雜第一導電不純物的氮化鎵(GaN)層，且觸點502可與一鎵面氮化鎵層(Ga-face GaN layer)接觸。觸點502可包括對於第一導電型半導體層110形成歐姆接觸的材料。舉例而言，該觸點502可包括選自由鉻(Cr)、鈦(Ti)、和鋁(Al)所組成之群組的至少一者。
介電材料503可包括具有介電性的材料。舉例而言，介電材料503可包括選自由SiO2 、Si3 N4 、Al2 O3 、TiOx、HfOx、鈦酸鍶鋇(Barium strontium titanate,BST)、和矽所組成之群組的至少一者。介電材料503可包括多晶矽或單晶矽。該多晶矽或該單晶矽可摻雜例如Be、B、N、P、Mg、As、和Sb的不純物。介電材料503可具有約1nm至約100nm的厚度。
如上所述，該電容結構防止當靜電放電(ESD)發生時，主動層120因ESD而遭損壞。換言之，如果一恆電壓(constant voltage)施加至發光結構層135時，一電流流向主動層120，因此由於載子(carriers)的再結合(recombination)而發射出光。此外，當ESD發生時，具有一高頻分量(high-frequency component)的能量流向電容結構的介電物質503，因此得以保護該主動層120。
同時，導電支撐基板205支撐發光結構層135且能夠與電極單元115一起供應電力至發光結構層135。導電支撐基板205可包括選自由銅(Cu)、金(Au)、鎳(Ni)、鉬(Mo)、銅-鎢(Cu-W)、和一載體晶圓(包括矽(Si)、鍺(Ge)、砷化鎵(GaAs)、氧化鋅(ZnO)、或碳化矽(SiC))所組成之群組的至少一者。
導電支撐基板205可具有根據發光裝置100之設計而改變的厚度。舉例而言，導電支撐基板205可具有一厚度在50μm至300μm的範圍。
黏著層204可形成在導電支撐基板205上。黏著層204作為一結合層(bonding lauer)，且係形成在反射層160、保護層140、第二絕緣層504、和介電材料503之下。黏著層204與反射層160、歐姆接觸層150、第二絕緣層504、和保護層140接觸，因此反射層160、歐姆接觸層150、和保護層140係穩固地結合至導電支撐基板205。
黏著層204可包括障壁金屬(barrier metal)或結合金屬(bonding metal)。舉例而言，黏著層204可包括選自由鈦(Ti)、金(Au)、錫(Sn)、鎳(Ni)、鉻(Cr)、鎵(Ga)、銦(In)、鉍(Bi)、銅(Cu)、銀(Ag)、和鉭(Ta)所組成之群組的至少一者.反射層160可形成在黏著層204上。反射層160反射從發光結構層135入射的光，因此取光效率得以改善。
反射層160可包含一金屬其包括選自由銀(Ag)、鎳(Ni)、鋁(Al)、銠(Rh)、鈀(Pd)、銥(Ir)、釕(Ru)、鎂(Mg)、鋅(Zn)、鉑(Pt)、金(Au)和鉿(Hf)所組成之群組的至少一者，或其合金。此外，反射層160可藉由使用金屬或合金和透射導電材料形成一多重結構，例如氧化銦鋅(indium zinc oxide,IZO)、氧化銦鋅錫(indium zinc tin oxide,IZTO)、氧化銦鋁鋅(indium aluminum zinc oxide,IAZO)、氧化銦鎵鋅(indium gallium zinc oxide,IGZO)、氧化銦鎵錫(indium gallium tin oxide,IGTO)、氧化鋅鋁(aluminum zinc oxide,AZO)、或銻氧化錫(antimony tin oxide,ATO)。舉例而言，反射層160可具有氧化銦鋅/鎳(IZO/Ni)、氧化鋁鋅/銀(AZO/Ag)、氧化銦鋅/銀/鎳(IZO/Ag/Ni)、或氧化鋁鋅/銀/鎳(AZO/Ag/Ni)的一堆疊結構。
根據實施例，雖然反射層150的一上表面與歐姆接觸層150接觸，但反射層160可與保護層140、電流阻隔層145、第二絕緣層504、或發光結構層135接觸。
歐姆接觸層150可形成在反射層160上。歐姆接觸層150與第二導電型半導體層130歐姆接觸以允許電力平順地供應至發光結構層135。歐姆接觸層150可包括ITO、IZO、IZTO、IAZO、IGZO、IGTO、AZO、和ATO的至少一者。
換言之，歐姆接觸層150可選擇性地包括一透射導電層或金屬。歐姆接觸層150可形成藉由使用選至自由氧化銦錫(indium tin oxide,ITO)、氧化銦鋅(indium zinc oxide,IZO)、氧化銦鋅錫(indium zinc tin oxide,IZTO)、氧化銦鋁鋅(indium aluminum zinc oxide,IAZO)、氧化銦鎵鋅(indium gallium zinc oxide,IGZO)、氧化銦鎵錫(indium gallium tin oxide,IGTO)、氧化鋅鋁(aluminum zinc oxide,AZO)、銻氧化錫(antimony tin oxide,ATO)、氧化鋅鎵(gallium zinc oxide,GZO)、IrOx、RuOx、RuOx/氧化銦錫(indium tin oxide,ITO)、鎳(Ni)、銀(Ag)、鎳(Ni)/IrOx/金(Au)、以及鎳(Ni)/IrOx/金(Au)/氧化銦錫(INDIUM TIN OXIDE,ITO)所組成之群組的至少一者的單層或多層結構。
根據實施例，雖然歐姆接觸層150與電流阻隔層145的一底面和一側面接觸，歐姆接觸層150可與電流阻隔層145相隔而設，或可僅與電流阻隔層145的側面接觸。根據實施例，歐姆接觸層150可被省略。
電流阻隔層145可插入在介於歐姆接觸層150和第二導電型半導體層130之間。電流阻隔層145的上表面可與第二導電型半導體層130接觸，而電流阻隔層145的底面和側面與歐姆接觸層150接觸。
至少一部份的電流阻隔層145可與電極單元115垂直交疊。因此，電流集中於電極單元115和導電支撐基板205之間的最短路徑得以減少，因此發光裝置100的發光效率得以改善。
電流阻隔層145可包括具有導電性低於建構反射層160或歐姆接觸層150的材料、對於第二導電型半導體層130形成蕭特基(schottky)接觸的材料、或具有電性絕緣特性的材料。舉例而言，電流阻隔層145可包括選自由ITO、IZO、IZTO、IAZO、IGZO、IGTO、AZO、ATO、ZnO、SiO2 、SiOx、SiOxNy、Si3 N4 、Al2 O3 、TiOx、Ti、Al、和Cr所組成之群組的至少一者。根據實施例，電流阻隔層145可被省略。
保護層140可形成在黏著層204上表面的外周邊部。換言之，保護層140可形成在介於發光結構層135和黏著層204的外周邊部，且可包括一電性絕緣材料，例如ZnO或SiO2 。一部份的保護層140與發光結構層135垂直交疊。
保護層140增加介於黏著層204和主動層120之間的側面距離。因此，保護層140能減少介於黏著層204和主動層120之間的電氣短路可能性。
當在一晶片分割製程執行一分隔蝕刻製程以分割發光結構層135成為單元晶片時，碎屑(fragments)可能從黏著層204產生並附著於第二導電型半導體層130和主動層120之間，或主動層120和第一導電型半導體層110之間，進而造成其間的電氣短路。在此情況下，保護層140防止電氣短路，保護層140可包括在分隔蝕刻製程中，不會破碎(broken)或碎裂(fragmented)的材料，或即使極少量的材料部份破碎或碎裂仍不會造成電氣短路的電性絕緣材料。根據實施例，保護層140可被省略。
發光結構層135可形成在歐姆接觸層150和保護層140之間。
發光結構層135的側面在分隔蝕刻製程中可為傾斜以分割發光結構層135為單元晶片，且一部份的傾斜表面與保護層140垂直重疊。
保護層140A上表面的一部份可經由分隔蝕刻製程而暴露出。因此，保護層140的部份與發光結構層135垂直交疊，而保護層140的剩餘部份並不與發光結構層135重疊。
發光結構層135可包括III-V族元素的化合物半導體層。舉例而言，發光結構層135可包括第一導電型半導體層110、於第一導電型半導體層110之下的主動層120、和於主動層120之下的第二導電型半導體層。
第一導電型半導體層110可包括一N型半導體層。該第一導電型半導體層110可包括一半導體材料具有Inx Aly Ga1-x-y N(0x1,0y1,0x+y1)的化學式。第一導電型半導體層110可選自由InAlGaN、GaN、AlGaN、AlInN、InGaN、AlN和InN所組成之群組及可摻雜N型摻雜物，例如Si、Ge、Sn、Se、和Te。第一導電型半導體層110可具有單層結構或多層結構，但實施例並非限定於此。
主動層120發出的光是根據建構主動層120的材料之能帶(energy bnad)的帶隙差異(band gap difference)，透過從第一導電型半導體層110注入的電子(或電洞)和從第二導電型半導體層130注入的電洞(或電子)的再結合(recombination)而產生。
主動層120可具有單量子井結構、多重量子井(MQW)結構、量子點(quantum dot)結構、或量子線(quantum wire)結構，但實施例並非限定於此。
主動層120可包括半導體材料具有Inx Aly Ga1-x-y N(0x1,0y1,0x+y1)的化學式。如果主動層120具有多重量子井(MQW)結構，主動層120可具有複數個井層和複數個障壁(barrier)層的堆疊結構。舉例而言，主動層120可包括InGaN井/GaN障壁層的堆疊結構。
摻雜N型或P型摻雜物的一包覆層(未繪示)可形成在主動層140上及/或下方，且包覆層(未繪示)可包括一氮化鋁鎵(AlGaN)層或一氮化鋁銦鎵(InAlGaN)層。
舉例而言，第二導電型半導體層130可包括一P型半導體層。第二導電型半導體層130可包括半導體材料具有Inx Aly Ga1-x-y N(0x1,0y1,0x+y1)的化學式。例如，第二導電型半導體層130可選自由InAlGaN、GaN、AlGaN、InGaN、AlInN、AlN、和InN所組成之群組，且可摻雜P型摻雜物例如Mg、Zn、Ca、Sr、和Ba。
同時，第一導電型半導體層110可包括一P型半導體層，且第二導電型半導體層130可包括一N型半導體層。此外，一包括N型半導體層或P型半導體層的第三導電型半導體層(未繪示)可形成在第二導電型半導體層130上。因此，發光結構層可具有NP、PN、NPN、和PNP接合(junction)結構的至少一者。此外，在第一和第二導電型半導體層110、130中的不純物的摻雜濃度可為均勻或不均勻。換言之，發光結構層可具有各種結構，而實施例並非限定於此。
包括第一導電型半導體層110、第二導電型半導體層130、和主動層120的發光結構層可具有各種改良的結構，且並非限定於根據實施例的結構。
電極單元115形成在發光結構層135上。電極單元115可包括一焊墊部用於導線接合法(wire bonding scheme)，且一延伸部從該焊墊部延伸。而該延伸部可具有各種圖案包括一預定分支圖案。
一粗糙面(roughness)或一預定圖案112可形成在第一導電型半導體層110的上表面上。因此，一粗糙面或一圖案可形成在電極單元115的上表面上，但實施例並非限定於此。
鈍化層180可形成在發光結構層135的至少一側面上。此外，鈍化層180可形成在第一導電型半導體層110和保護層140的上表面上，但實施例並非限定於此。
鈍化層180可電性保護發光結構層135。
在後文中，將根據實施例描述發光裝置的製造方法，而重覆的結構和元件將不再描述，或僅簡要描述。
圖2至16為根據實施例顯示該發光裝置之製造方法的視圖。
請參閱圖2，發光結構層135形成在一成長基板101上。成長基板101可包括選自由藍寶石(Al2 O3 )、SiC、GaAs、GaN、ZnO、Si、GaP、InP、Ge、和Ga2 O3 所組成之群組的至少一者，但實施例並非限定於此。
發光結構層135可藉由自成長基板101生長第一導電型半導體層110、主動層120、和第二導電型半導體層130而形成。
舉例而言，發光結構層135可透過有機金屬化學氣相沉積法(MOCVD)、化學氣相沉積法(CVD)、電漿增強化學氣相沉積(PECVD)、分子束磊晶法(MBE)、或氫化物氣相磊晶法(HVPE)而形成，但實施例並非限定於此。
一緩衝層(未繪示)及/或一未摻雜氮化物層(未繪示)可形成在介於發光結構層135和成長基板101之間以降低發光結構層135和成長基板101之間的晶格常數失配(mismatch)。
請參閱圖3，保護層140可選擇性地形成在對應於該單元晶片區域的發光結構層135上。
保護層140可藉由使用一光罩圖案而形成在該單元晶片區域的一外周邊部。保護層140可透過各種的沉積法，例如濺鍍法而形成。
請參閱圖4，電流阻隔層145可形成在第二導電型半導體層130上。電流阻隔層145可藉由使用一光罩圖案而形成。
保護層140和電流阻隔層145可包括相同的材料。在此情況下，保護層140和電流阻隔層145不是透過不同的製程形成而是以在同一製程下同時形成。舉例而言，在形成一SiO2 層於第二導電型半導體層130上之後，保護層140和電流阻隔層145可同時地藉由使用一光罩圖案而形成。
請參閱圖5，一凹陷部500係藉由選擇性地移除第二導電型半導體層130、主動層120、和第一導電型半導體層110而形成，因此而暴露出第一導電型半導體層110。
請參閱圖6，第一絕緣層501形成在凹陷部500中，以此方式可部份地暴露出第一導電型半導體層110。第一絕緣層501可以以下方式形成：凹陷部500的底面係部份暴露，和可部份地形成在第二導電型半導體層130的上表面上。
請參閱圖7，觸點502係形成在具有第一絕緣層501的凹陷部500中。觸點502與第一導電型半導體層110接觸並填充在凹陷部500的至少一部份中，且同時與第一絕緣層501的內壁接觸。觸點502可部份地形成在第一絕緣層501的一上表面上。
請參閱圖8，形成介電材料503並同時與觸點502接觸。介電材料503係填充在觸點502中，且介電材料503的至少一部份可自觸點502的上部突起。
請參閱圖9，形成第二絕緣層504並同時圍繞該觸點502。第二絕緣層504可與第一絕緣層501和介電材料503接觸，且同時圍繞從第一絕緣層501突起的觸點502。
請參閱圖10和11，在形成歐姆接觸層150於第二導電型半導體層130和電流阻隔層145上之後，反射層160可形成在歐姆接觸層150上。
歐姆接觸層150和反射層160可透過電子束(E-beam)沉積法、濺鍍法、和電漿輔助化學氣相沉積法(PECVD)的一者而形成。
請參閱圖12和13，準備該導電支撐基板205。
然後，如圖11所示之結構，透過黏著層204而結合至導電支撐基板205。
黏著層204係結合至反射層160、歐姆接觸層150的一端部、第二絕緣層504、和保護層140，因此內層(inter-layer)黏著強度得以增加。
導電支撐基板205係透過黏著層204而被結合。根據實施例，雖然導電支撐基板205係透過使用黏著層204的一結合法(boding scheme)而被結合，然導電支撐基板205可透過一電鍍法或一沉積法而在無黏著層204的情況下被結合。
請參閱圖14，成長基板101係從發光結構層135被移除。圖14顯示圖13的顛倒結構。
成長基板101可透過雷射剝離法(laser lift off scheme)或化學剝離法(chemical lift off scheme)而被移除。
請參閱圖15，發光結構層135係透過一分隔蝕刻製程沿著一單元晶片區域而被分割成複數個發光結構層。舉例而言，該分隔蝕刻製程可包括一乾蝕刻法，例如一感應耦合電漿蝕刻法(inductively coupled plasma etching scheme)。
請參閱圖16，在形成鈍化層180於保護層140和發光結構層135上之後，鈍化層180可選擇性地移除以暴露第一導電型半導體層110的上表面。
然後，該粗糙面或該預定圖案112可形成在第一導電型半導體層110的上表面上以改善取光效率，且電極單元115係形成在該粗糙面或該圖案112上。該粗糙面或該圖案112係可透過一溼蝕刻製程或一乾蝕刻製程而形成。
接著，該結構係透過一晶片分割製程而被分割成數個單元晶片區域。因此，得以製造出複數個發光裝置100。
晶片分割製程可包括一斷開製程(breaking process)藉由使用一刀片(blade)來施加一物理力(physical force)以分割晶片、一雷射切割製程(laser scribing process)藉由照射一雷射光至晶片邊界以分割晶片、或一蝕刻製程包括溼蝕刻製程或乾蝕刻製程，但實施例並非限定於此。
圖17為根據實施例顯示一包括該發光裝置100之發光裝置封裝件600的剖視圖。
請參閱圖17，根據實施例，發光裝置封裝件600包括一本體200、一第一和一第二電極210、220形成在本體200上、發光裝置100設置在本體200上並電性連結到第一和第二電極210、220、以及一模製件400封閉(surround)發光裝置100。
本體200可包括矽、合成樹脂、或金屬材料。一傾斜表面可形成在發光裝置100周圍。
第一和第二電極210、220為彼此電性絕緣並供應電力至發光裝置100。此外，第一和第二電極210、220反射從發光裝置100發出的光以改善光效果和將從發光裝置100產生的熱排散至外部。
發光裝置100可安裝在本體200上或可安裝在第一電極210或第二電極220上。
發光裝置100可透過一引線(wire)300而電性連結到第二電極220。發光裝置100直接與第一電極210接觸，因此發光裝置100可電性連結到第一電極210。
模製件400封閉發光裝置100以保護發光裝置100。此外，模製件40可包括螢光(luminescence)材料以改變從發光裝置100發出的光的波長。
根據實施例，複數個發光裝置封裝件600可陣列配置在一基板上，而一光學元件包括一導光板、一稜鏡片、一擴散片、和一螢光片(fluorescent sheet)可提供在從發光裝置封裝件600發出的光的光學路徑上。該發光裝置封裝件、該基板、和該光學元件可作為一背光單元或一照明單元。舉例而言，照明系統可包括一背光單元、一照明單元、一指示燈(indicator)、一發光體(lamp)、或一街燈。
圖18為根據實施例顯示一包括該發光裝置或該發光裝置封裝件之背光單元1100的視圖。顯示在圖18的背光單元1100係為一照明系統的範例，但實施例並非限定於此。
請參閱圖18，背光單元1100包括一底框1140、一導光件1120裝設在底框1140內、以及一發光模組1110裝設在導光件1120的一側或底面。此外，一反射片1130係設置在導光件1120之下。
底框1140具有一開放上表面的箱狀(box shape)以收納導光件1120、發光模組1110和反射片1130於其中。此外，底框1140可包括金屬材料或樹脂材料，但實施例並非限定於此。
發光模組1110可包括一基板700和複數個發光裝置封裝件600裝設在基板700上。發光裝置封裝件600提供光至導光件1120。根據實施例的發光模組1110，發光裝置封裝件600係裝設在基板700上。然而，根據實施例，亦可以直接裝設發光裝置100。
如圖18所示，發光模組1110係裝設在底框1140的至少一內側上以提供光至導光件1120的至少一側。
此外，發光模組1110可被提供在底框1140之下以提供朝向導光件1120底面的光。如此的配置可根據背光單元1100的設計而改變，但實施例並非限定於此。
導光件1120係裝設在底框1140內。導光件1120轉換從發光模組1110發出的光成為表面光(surface light)以引導該表面光朝向一顯示裝置(未繪示)。
導光件1120可包括一導光板。舉例而言，該導光板可由丙烯醯基樹脂(acryl-based resin)製造而成，例如聚甲基丙烯酸甲脂(polymethyl methacrylate;PMMA)、聚對苯二甲酸二乙酯(polyethylene terephthalate;PET)、聚碳酸酯(polycarbonate;PC)、環狀烯烴共聚物(COC)、或聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylene naphthalate;PEN)樹脂。
一光學片1150可提供在導光件1120之上。
光學片1150可包括至少有一擴散片、一集光片、一增光片、和一螢光片。例如，光學片1150具有一擴散片、一集光片、一增光片、和一螢光片的一堆疊結構。在此情況下，擴散片均勻地擴散(diffuse)從發光模組1110發出的光，所以該擴散光得以藉由集光片而被集中在顯示面板上(未繪示)。從集光片輸出的光係隨機極化(polarized)而增光片增加從集光片輸出的光之極化(polarization)程度。集光片可包括一水平及/或一垂直稜鏡片。此外，該增光片可包括一偏光增光片(dual brightness enhancement film)而該螢光片可包括一透射板或一透射膜包含了螢光(luminescence)材料。
反射片1130可設置在導光件1120之下。反射片1130可反射經由導光件1120底面射出的光，朝向導光件1120的一發光表面。
反射片1130可包括具有高反射率的樹脂材料，例如PET、PC或PVC樹脂，但實施例並非限定於此。
圖19為根據實施例之一包括該發光裝置或該發光裝置封裝件的照明單元1200。如圖19所示之照明單元1200為一照明系統的範例，而實施例並非限定於此。
參閱圖19，照明單元1200可包括一殼體1210、一發光模組1230裝設在殼體1210內、以及一連接端子裝設在殼體1210內以接收來自一外部電力源的電力。
殼體1210最好包括具有良好散熱特性的材料。舉例而言，殼體1210包括金屬材料或樹脂材料。
發光模組1230可包括一基板700、以及至少一發光裝置封裝600安裝在基板700上。根據本實施例，在發光模組1230中，發光裝置封裝件600係安裝在基板700上，但根據其它實施例，發光裝置100可直接安裝在基板700上。
基板700包括一印製有電路圖案的絕緣元件。舉例而言，一印刷電路板、一金屬核心印刷電路板、一軟性印刷電路板、或一陶瓷印刷電路板。
此外，基板700包括有效反射光的材料。基板700的表面可塗佈一顏色，例如白色或銀色以能夠有效反射光。
根據實施例，至少一發光裝置封裝件600可安裝在基板700上。每一發光裝置封裝件600可包括至少一發光二極體(LED)。發光二極體可包括一發射出具有紅、綠、藍或白色光的發光二極體、以及一發射出紫外(UV)光的UV發光二極體。
發光模組1230的發光二極體能有各種配置以提供不同的顏色和亮度。舉例而言，白色LED、紅色LED以及綠色LED的配置以獲得高的現色性指數(color rendering index)。此外，一螢光片可提供在從發光模組1230射出的光的路徑中以轉換從發光模組1230射出的光的波長。舉例而言，如果從發光模組1230射出的光具有一藍光波長帶，該螢光片可包括黃色螢光材料。在此情況下，從發光模組1230射出的光穿過該螢光片將可被視成白光。
連接端子1220可電性連結到發光模組1230以供應電力到發光模組1230。請參閱圖19，連接端子1220可具有一插座形狀並與一外部電源螺接，但本發明並非限定於此。舉例而言，連接端子1220可被形成一針(pin)狀且插入到外部電源或經由一引線連接外部電源。
根據如上所述之照明系統，其包括至少有一導光元件、擴散板、集光片、增光片以及螢光片於從該發光模組發出的光的路徑上以獲得所需的光學效應。
如上所述，該照明系統包括發光裝置或發光裝置封裝件呈現出優越的電氣穩定性，因此得以展現優越的電性可靠度。
在此說明書中所提及的任何”一個實施例”，”一實施例”，”例示性實施例”等，代表被描述而與該實施例有關的一特徵、結構或特性其被包含在本發明的至少一實施例中。在說明書不同處出現如此片語並非全部必要參考至相同的實施例。進一步地，當一特徵、結構或特性被描述而與任何實施例相關，應提及的是，它包含在該領域的一技術範圍內以實現與其他實施例相關的該特徵、結構或特性。
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。
100．．．發光裝置
101．．．成長基板
110．．．第一導電型半導體層
112．．．圖案
115．．．電極單元
120．．．主動層
130．．．第二導電型半導體層
135．．．發光結構層
140．．．保護層
145．．．電流阻隔層
150．．．歐姆接觸層
160．．．反射層
180．．．鈍化層
200．．．本體
204．．．黏著層
205．．．基板
210．．．第一電極
220．．．第二電極
300．．．引線
400．．．模製件
501．．．第一絕緣層
502．．．觸點
503．．．介電材料
504．．．第二絕緣層
600．．．發光裝置封裝件
700．．．基板
1100．．．背光單元
1110．．．發光模組
1120．．．導光件
1130．．．反射片
1140．．．底框
1150．．．光學片
1200．．．照明單元
1210．．．殼體
1220．．．連接端子
1230．．．發光模組
圖1為根據實施例顯示一發光裝置的視圖；
圖2至16為根據實施例顯示該發光裝置之製造方法的視圖；
圖17為根據實施例顯示一包括該發光裝置之發光裝置封裝件的剖視圖；
圖18為根據實施例顯示一包括該發光裝置或該發光裝置封裝件之背光單元的視圖；
圖19為根據實施例之一包括該發光裝置或該發光裝置封裝件的照明單元；
圖20為根據另一實施例顯示一發光裝置的視圖；
圖21為根據再一實施例顯示一發光裝的視圖；
圖22為根據又一實施例顯示一發光裝置的視圖；
圖23為根據又一實施例顯示一發光裝置的視圖；
圖24為根據又一實施例顯示一發光裝置的視圖；
圖25為根據又一實施例顯示一發光裝置的視圖；以及
圖26為根據又一實施例顯示一發光裝置的視圖。
100．．．發光裝置
110．．．第一導電型半導體層
112．．．圖案
115．．．電極單元
120．．．主動層
130．．．第二導電型半導體層
135．．．發光結構層
140．．．保護層
145．．．電流阻隔層
150．．．歐姆接觸層
160．．．反射層
180．．．鈍化層
204．．．黏著層
205．．．基板
501．．．第一絕緣層
502．．．觸點
503．．．介電材料
504．．．第二絕緣層

Claims (11)

  1. 一種發光裝置，包括：一發光結構層包括一第一導電型半導體層、一第二導電型半導體層、以及一主動層介於該第一導電型半導體層和該第二導電型半導體層之間；一導電支撐基板與該第二導電型半導體層電性連結；一觸點與該第一導電型半導體層電性連結；一介電材料與該觸點接觸並插入在介於該觸點和該導電支撐基板之間；一絕緣層自該主動層、該第二導電型半導體層、以及該導電支撐基板與該觸點電性絕緣，以及一黏著層插入在介於該介電材料和該導電支撐基板之間，其中該絕緣層包括一第一絕緣層形成在該觸點和該第一導電型半導體層、該主動層以及該第二導電型半導體層之間，以及一第二絕緣層形成在該觸點和該黏著層之間，以及其中該第一絕緣層與該第二絕緣層接觸。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，更包括一電極單元於該第一導電型半導體層上。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中該觸點圍繞該介電材料的至少一部份的一側面。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中該絕緣層包括選自由SiO2、Si3N4、Al2O3、和TiOx所組成之群組的至少一者。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中該觸點包括相對於該第一導電型半導體層歐姆接觸的一材料。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之發光裝置，其中該觸點包括選自由Cr、Ti、和Al所組成之群組的至少一者。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中該介電材料包括選自由SiO2、Si3N4、Al2O3、TiOx、HfOx、BST、和矽所組成之群組的至少一者。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之發光裝置，其中該介電材料係摻雜有不純物。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中該介電材料與該絕緣層接觸。
  10. 一種發光裝置的形成方法，該方法包括：形成一發光結構層其包括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；藉由選擇性地移除該第一導電型半導體層、該主動層、以及該第二導電型半導體層以形成一凹陷部，因此暴露出該第一導電型半導體層；形成一第一絕緣層，於是在該凹陷部中，暴露出部份的該 第一導電型半導體層，該第一絕緣層覆蓋該主動層；形成一觸點與該第一導電型半導體層和該第一絕緣層在該凹陷部中接觸；形成一第二絕緣層圍繞該觸點；形成一介電材料在該觸點上；以及形成一導電支撐基板與該介電材料連結，其中該第一絕緣層形成在該觸點和該第一導電型半導體層、該主動層以及該第二導電型半導體層之間，以及一第二絕緣層形成在該觸點和該黏著層之間，以及其中該第一絕緣層與該第二絕緣層接觸。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之形成方法，其中該介電材料的至少一部份係提供在該觸點中，因此該介電材料的至少一部份的一側被該觸點圍繞。
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