TWI553900B - 半導體發光元件 - Google Patents

半導體發光元件 Download PDF

Info

Publication number
TWI553900B
TWI553900B TW104100952A TW104100952A TWI553900B TW I553900 B TWI553900 B TW I553900B TW 104100952 A TW104100952 A TW 104100952A TW 104100952 A TW104100952 A TW 104100952A TW I553900 B TWI553900 B TW I553900B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
light
major surface
emitting element
wavelength conversion
conversion film
Prior art date
Application number
TW104100952A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201528542A (zh
Inventor
金兌圭
鄭泰午
趙螢哲
韓旻洙
Original Assignee
三星電子股份有限公司
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 三星電子股份有限公司 filed Critical 三星電子股份有限公司
Publication of TW201528542A publication Critical patent/TW201528542A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI553900B publication Critical patent/TWI553900B/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers 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 semiconductor body packages
    • H01L33/50—Wavelength conversion elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/93—Batch processes
    • H01L24/95—Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips
    • H01L24/97—Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips the devices being connected to a common substrate, e.g. interposer, said common substrate being separable into individual assemblies after connecting
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/15—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components having potential barriers, specially adapted for light emission
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/36—Semiconductor devices having potential barriers 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/44—Semiconductor devices having potential barriers 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers 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 semiconductor body packages
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers 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 semiconductor body packages
    • H01L33/50—Wavelength conversion elements
    • H01L33/501—Wavelength conversion elements characterised by the materials, e.g. binder
    • H01L33/502—Wavelength conversion materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers 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 semiconductor body packages
    • H01L33/50—Wavelength conversion elements
    • H01L33/501—Wavelength conversion elements characterised by the materials, e.g. binder
    • H01L33/502—Wavelength conversion materials
    • H01L33/504—Elements with two or more wavelength conversion materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers 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 semiconductor body packages
    • H01L33/50—Wavelength conversion elements
    • H01L33/507—Wavelength conversion elements the elements being in intimate contact with parts other than the semiconductor body or integrated with parts other than the semiconductor body
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers 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 semiconductor body packages
    • H01L33/58—Optical field-shaping elements
    • H01L33/60—Reflective elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161—Disposition
    • H01L2224/16151—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/16221—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/16225—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/12—Passive devices, e.g. 2 terminal devices
    • H01L2924/1204—Optical Diode
    • H01L2924/12041—LED
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/12—Passive devices, e.g. 2 terminal devices
    • H01L2924/1204—Optical Diode
    • H01L2924/12042—LASER
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00—Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0008—Processes
    • H01L2933/0033—Processes relating to semiconductor body packages
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00—Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0008—Processes
    • H01L2933/0033—Processes relating to semiconductor body packages
    • H01L2933/0041—Processes relating to semiconductor body packages relating to wavelength conversion elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00—Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0008—Processes
    • H01L2933/0033—Processes relating to semiconductor body packages
    • H01L2933/0058—Processes relating to semiconductor body packages relating to optical field-shaping elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers 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 semiconductor bodies
    • H01L33/20—Semiconductor devices having potential barriers 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 semiconductor bodies with a particular shape, e.g. curved or truncated substrate
    • H01L33/24—Semiconductor devices having potential barriers 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 semiconductor bodies with a particular shape, e.g. curved or truncated substrate of the light emitting region, e.g. non-planar junction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)
  • Led Devices (AREA)

Description

半導體發光元件 【相關申請案的交叉引用】
本申請案主張2014年1月13日經韓國智慧財產局(Korean Intellectual Property Office)申請的韓國專利申請案第10-2014-0004205號之權益，所述申請案之揭露內容以引用之方式併入本文中。
本發明是關於半導體發光元件。
半導體發光二極體(light emitting diode，LED)為將電能轉換成光能之半導體元件，且包含發射具有基於能帶間隙之特定波長的光之合成半導體材料。與長絲類光源相比，半導體LED具有諸如較長壽命、較低功耗、極佳起始驅動特徵以及類似者之各種優勢，且因此對於半導體LED之需求已持續增長。半導體LED之用途已延伸至各個技術領域內之元件，自用於液晶顯示器(Liquid Crystal Display，LCD)之背光單元 (backlight unit，BLU)至全面照明元件。
半導體LED晶片包含具有不同極性(正(+)極性及負(-)極性)之電極，且因此需要在工作期間精確測定晶片之方向。舉例而言，在安裝元件中，不能精確測定晶片之方向可導致不良電極連接。
本發明之一態樣可提供能夠識別半導體發光二極體(LED)晶片之方向的半導體發光元件。
本發明之一態樣為一種發光元件，包括發光二極體(LED)晶片，所述發光二極體晶片具有第一主要表面及與第一主要表面相對之第二主要表面以及一或多個在第一主要表面與第二主要表面之間延伸的側表面。多個電極安置於第一主要表面上。波長轉換膜安置於第二主要表面上。在波長轉換膜中形成標記。所述標記含有發光元件之定向資訊，進而使得發光元件能夠恰當地定向於接受基板(receiving substrate)上。
在發光元件之某些實施例中，標記可為在波長轉換膜之周邊部分中形成的孔。所述孔可填充有標記材料。標記材料可為反射性材料。標記材料可為與波長轉換膜不同的色彩。
在發光元件之某些實施例中，標記可包括染色標記材料。
在發光元件之某些實施例中，標記可包括油墨。
在發光元件之某些實施例中，波長轉換膜可包括磷光膜。
在某些實施例中，發光元件可更包括包圍LED晶片之一或多個側面之反射性結構。反射性結構可具有第一主要表面及與第一主要表面相對之第二主要表面，且LED晶片之第一主要表面與反射性結構之第一主要表面實質上共面。反射性結構可具有第一主要表面及沿第一方向延伸之相對第二主要表面以及一或多個沿實質上垂直於第一方向之第二方向在反射性側層第一主要表面與第二主要表面之間延伸的外側表面。波長轉換膜可具有第一主要表面及沿第一方向延伸之相對第二主要表面以及一或多個沿第二方向在磷光膜第一主要表面與第二主要表面之間延伸之側表面。反射性結構之外側表面與波長轉換膜之側表面可實質上沿第二方向配向。反射性結構可具有第一主要表面及沿第一方向延伸之相對第二主要表面以及沿實質上垂直於第一方向之第二方向在第一主要表面與第二主要表面之間延伸的開口，其中所述開口包圍LED晶片。
在某些實施例中，發光元件可更包括至少一個在波長轉換膜之周邊部分中形成的額外標記。
在發光元件之某些實施例中，標記可位於波長轉換膜之周邊部分中。
在本發明之另一態樣中，提供一種製造發光元件之方法，其包括形成波長轉換膜及在波長轉換膜中形成多個標記。在形成標記之後將多個LED晶片附接至波長轉換膜。各LED晶片具有第一主要表面及與第一主要表面相對之第二主要表面。將LED晶片之第一主要表面附接至波長轉換膜，LED晶片與彼此間隔開，且使LED晶片相對於標記中之至少一者定 位於波長轉換膜上。在附接LED晶片之後，固化波長轉換膜，且進行單體化製程以形成多個單獨的LED元件。
在某些實施例中，製造發光元件之方法可更包括將反射性材料沈積於間隔開的LED晶片之間以形成包圍各LED晶片之反射性結構。可使各晶片相對於對應的標記定位於波長轉換膜上。標記可包括染色標記材料。
在某些實施例中，製造發光元件之方法可更包括將磷光材料沈積於間隔開的LED晶片之間以形成包圍各LED晶片之磷光層。
在製造發光元件的方法之某些實施例中，在波長轉換膜中形成多個標記可包括在波長轉換膜中形成多個孔。
在某些實施例中，製造發光元件的方法可更包括用標記材料填充多個孔。標記材料可為反射性材料。可以光學方式區別標記材料與波長轉換膜。
在製造發光元件的方法之某些實施例中，標記可包括油墨。可使用印刷製程形成標記。各標記可位於單獨的發光元件之周邊部分中。
在製造發光元件的方法之某些實施例中，波長轉換膜可包括磷光膜。
在製造發光元件的方法之某些實施例中，反射性結構可具有第一主要表面及與第一主要表面相對的第二主要表面，且LED晶片之第一主要表面與反射性結構之第一主要表面實質上共面。
在製造發光元件的方法之某些實施例中，反射性結構可 具有第一主要表面及沿第一方向延伸之相對第二主要表面以及一或多個沿實質上垂直於第一方向的第二方向在反射性結構第一主要表面與第二主要表面之間延伸之外側表面。波長轉換膜可具有第一主要表面及沿第一方向延伸之相對第二主要表面以及一或多個沿第二方向在磷光膜第一主要表面與第二主要表面之間延伸之側表面。反射性結構之外側表面與波長轉換膜之側表面可實質上沿第二方向配向。
在本發明之另一態樣中，發光元件包括發光二極體(LED)晶片，所述發光二極體晶片包括於基板上形成之第一導電型氮化物半導體基層及於氮化物半導體基層上形成之與彼此間隔開的多個奈米發光結構。各奈米發光結構包括奈米核心，所述奈米核心包括第一導電型氮化物半導體。主動層安置於奈米核心上，且第二導電型氮化物半導體層安置於主動層上。在發光元件之周邊部分中形成標記。
在某些實施例中，發光元件可更包括安置於多個奈米發光結構之第二導電型氮化物半導體層上的接觸電極。發光元件可更包括與基層接觸之第一電極及與接觸電極接觸之第二電極。發光元件可更包括安置於接觸電極上之絕緣層。
在發光元件之某些實施例中，標記可為在發光元件之周邊部分中形成的孔。所述孔可填充有標記材料。標記材料可為反射性材料。
在發光元件之某些實施例中，標記可包括染色標記材料。
在發光元件之某些實施例中，標記可包括油墨。
在某些實施例中，發光元件可更包括在奈米核心與主動層之間形成的電流阻擋層。電流阻擋層可包括未經摻雜氮化物或摻雜有與奈米核心之導電型雜質相對的導電型雜質之氮化物。
在某些實施例中，發光元件可更包括至少一個在發光元件之周邊部分中形成的額外標記。
在發光元件之某些實施例中，標記含有定向資訊，進而使得發光元件能夠恰當地定向至接受基板。
在某些實施例中，發光元件可更包括覆蓋LED晶片之保護膜。可在保護膜中形成標記。可以光學方式區別標記與保護膜。
在本發明之另一態樣中，製造發光元件之方法包括形成波長轉換膜及在波長轉換膜中形成多個標記。將多個LED晶片附接至波長轉換膜。各LED晶片具有第一主要表面及與第一主要表面相對之第二主要表面。將LED晶片之第一主要表面附接至波長轉換膜，且LED晶片與彼此間隔開。進行單體化製程以形成多個單獨的LED元件。
在某些實施例中，製造發光元件之方法可更包括將反射性材料沈積於間隔開的LED晶片之間以形成包圍各LED晶片之反射性結構。反射性結構可具有第一主要表面及與第一主要表面相對的第二主要表面，且LED晶片之第一主要表面與反射性結構之第一主要表面可實質上共面。反射性結構可具有第一主要表面及沿第一方向延伸之相對第二主要表面以及一或多個沿實質上垂直於第一方向之第二方向在反射性結構第一 主要表面與第二主要表面之間延伸的外側表面。波長轉換膜可具有第一主要表面及沿第一方向延伸之相對第二主要表面以及一或多個沿第二方向在磷光膜第一主要表面與第二主要表面之間延伸之側表面。反射性結構的外側表面與波長轉換膜之側表面可實質上沿第二方向配向。
在某些實施例中，製造發光元件之方法可更包括將磷光材料沈積於間隔開的LED晶片之間以形成包圍各LED晶片之磷光層。
在製造發光元件的方法之某些實施例中，在波長轉換膜中形成多個標記可包括在波長轉換膜中形成多個孔。所述方法可更包括用標記材料填充多個孔。標記材料可為反射性材料。可以光學方式區別標記材料與波長轉換膜。
在製造發光元件的方法之某些實施例中，標記可包括染色標記材料。
在製造發光元件的方法之某些實施例中，標記可包括油墨。可使用印刷製程形成標記。
在製造發光元件的方法之某些實施例中，波長轉換膜可包括磷光體。
在製造發光元件的方法之某些實施例中，各標記可位於單獨的發光元件之周邊部分中。
在製造發光元件的方法之某些實施例中，可使各晶片相對於對應的標記定位於波長轉換膜上。
在製造發光元件的方法之某些實施例中，可使LED晶片相對於標記中之至少一者定位於波長轉換膜上。
在某些實施例中，製造發光元件之方法可更包括固化波長轉換膜。
10‧‧‧半導體發光二極體(LED)晶片
10A‧‧‧第一表面
10B‧‧‧第二表面
18a‧‧‧第一電極
18b‧‧‧第二電極
20‧‧‧半導體發光元件
25‧‧‧保護膜
29‧‧‧標記
30‧‧‧半導體LED晶片
30A‧‧‧第一表面
30B‧‧‧第二表面
38a‧‧‧第一電極
38b‧‧‧第二電極
40‧‧‧半導體發光元件
45‧‧‧波長轉換膜
47‧‧‧反射性結構
49‧‧‧標記
50‧‧‧半導體LED晶片
51‧‧‧基板
52‧‧‧第一導電型半導體層
54‧‧‧主動層
56‧‧‧第二導電型半導體層
57‧‧‧歐姆接觸層
58a‧‧‧第一電極
58b‧‧‧第二電極
70‧‧‧半導體LED晶片
71‧‧‧基板
72‧‧‧第一導電型半導體層
74‧‧‧主動層
76‧‧‧第二導電型半導體層
77‧‧‧絕緣層
78a‧‧‧第一接觸電極
78b‧‧‧第二接觸電極
79a‧‧‧第一電極襯墊
79b‧‧‧第二電極襯墊
90‧‧‧半導體LED晶片
91‧‧‧基板
92‧‧‧奈米核心
93‧‧‧電流阻擋中間層
94‧‧‧主動層
95‧‧‧接觸電極
96‧‧‧第二導電型半導體層
97‧‧‧絕緣填充部分
98‧‧‧鈍化層
99a‧‧‧第一電極
99b‧‧‧第二電極
110‧‧‧半導體LED晶片
110A‧‧‧第一表面
110B‧‧‧第二表面
118a‧‧‧第一電極
118b‧‧‧第二電極
119a‧‧‧凸塊
119b‧‧‧凸塊
120‧‧‧半導體發光元件
121‧‧‧支撐物
125‧‧‧波長轉換膜
125'‧‧‧波長轉換膜
127‧‧‧反射性結構
128‧‧‧磷光層
129‧‧‧標記
130‧‧‧半導體LED晶片
138a‧‧‧第一電極
138b‧‧‧第二電極
140‧‧‧半導體發光元件
145‧‧‧波長轉換膜
149a‧‧‧標記
149b‧‧‧標記
151‧‧‧電路板
155‧‧‧第一電極結構
155a‧‧‧第一上部電極
155b‧‧‧第一下部電極
155c‧‧‧第一穿通電極
156‧‧‧第二電極結構
156a‧‧‧第二上部電極
156b‧‧‧第二下部電極
156c‧‧‧第二穿通電極
200‧‧‧半導體發光元件
201‧‧‧晶圓
212‧‧‧第一導電型半導體層
214‧‧‧主動層
216‧‧‧第二導電型半導體層
217‧‧‧絕緣層
218‧‧‧第一電極
219‧‧‧第二電極
220‧‧‧支撐結構
222‧‧‧第一電極
224‧‧‧第二電極
235‧‧‧波長轉換膜
239‧‧‧標記
240‧‧‧光學構件
1000‧‧‧背光單元
1001‧‧‧光源
1002‧‧‧基板
1003‧‧‧光學薄片
2000‧‧‧背光單元
2001‧‧‧光源
2002‧‧‧基板
2003‧‧‧光導板
2004‧‧‧反射層
3000‧‧‧發光元件
3001‧‧‧半導體發光元件
3002‧‧‧電路板
3003‧‧‧發光模組
3004‧‧‧熱消散盤
3005‧‧‧熱消散鰭
3006‧‧‧外部殼體
3007‧‧‧蓋
3008‧‧‧驅動器
3009‧‧‧內部殼體
3010‧‧‧外部連接器
4000‧‧‧頭燈
4001‧‧‧光源
4002‧‧‧透鏡
4003‧‧‧空心導引件
4004‧‧‧透鏡蓋
4005‧‧‧反射器
4007‧‧‧正面孔
4008‧‧‧中心孔
4009‧‧‧殼體
4010‧‧‧散熱片
4011‧‧‧冷卻風扇
4012‧‧‧熱消散器
A‧‧‧發光元件
B‧‧‧基層
C‧‧‧突起及凹陷圖案
CS‧‧‧安置晶片之區域
H‧‧‧孔
H1‧‧‧第一開口
H2‧‧‧第二開口
L‧‧‧半導體層合物
L’‧‧‧奈米發光結構
m‧‧‧絕緣層
M‧‧‧預定邊緣區域
P‧‧‧波長轉換材料
S‧‧‧區域
V‧‧‧通道
自以下結合隨附圖式進行之詳細描述將更清楚地理解本發明之以上及其他態樣、特徵以及其他優勢。
圖1為示意性地說明根據本發明之一示例性實施例之半導體發光元件的透視圖。
圖2為示意性地說明根據本發明之一示例性實施例之半導體發光元件的透視圖。
圖3為說明圖2之半導體發光元件的分解透視圖。
圖4至圖6為說明可於本發明之示例性實施例中採用的各個半導體發光二極體晶片之橫截面圖。
圖7至圖15B為說明製造根據本發明之一示例性實施例之半導體發光元件的方法之主製程之視圖。
圖16A、圖16B、圖17A以及圖17B為圖15A及圖15B中所獲得的半導體發光元件之頂部平面圖及底部平面圖。
圖18為示意性地說明根據本發明之一示例性實施例之半導體發光元件的透視圖。
圖19為沿線X-X'獲取的說明圖18之半導體發光元件之橫截面圖。
圖20為示意性地說明用於多個半導體發光元件之晶圓之平面圖。
圖21至圖26為說明製造根據本發明之一示例性實施例之半 導體發光元件的方法之主製程之橫截面圖。
圖27為說明可於波長轉換部分中採用之波長轉換材料之各種實例的CIE 1931色彩空間色度圖。
圖28及圖29為說明可採用根據本發明之一示例性實施例之半導體發光元件的背光單元之實例之視圖。
圖30為說明採用根據本發明之一示例性實施例之半導體發光元件的發光元件之實例之視圖。
圖31為說明採用根據本發明之一示例性實施例之半導體發光元件的頭燈之實例之視圖。
在下文中，將參考隨附圖式詳細描述本發明之示例性實施例。
然而，本發明可以許多不同形式例示且不應理解為限制於本文中所闡述的特定實施例。確切而言，提供這些實施例以使得本發明將為透徹而完整的，且將向本領域的技術人員充分傳達本發明之範疇。
在圖式中，為了清楚起見可放大零件之形狀及尺寸，且將通篇使用相同的圖式元件符號以標明相同或類似零件。
同時，本發明中所使用的表述「一個實例」並不指代相同實例且經提供以強調各個實例之間的不同獨特特徵。然而，以下實施方式中所提供的實例並不排除與其他實例之特徵結合且在其後實施。舉例而言，即使特定實例中所描述之物質未在與其不同的實例中描述，除非在其描述中另外提及，否則仍 可將所述物質理解為與其他實例相關。
圖1為示意性地說明根據本發明之一示例性實施例之半導體發光元件的透視圖。
參考圖1，根據本示例性實施例之半導體發光元件20包含半導體發光二極體(LED)晶片10及保護膜25。
半導體LED晶片10可具有第一表面10A，第一電極18a及第二電極18b安置於其上；及與第一表面10A相對之第二表面10B。半導體LED晶片10可為氮化物半導體LED晶片。
保護膜25可定位於半導體LED晶片10之第二表面10B上。保護膜25可為諸如鈍化層之絕緣層。舉例而言，保護膜可由諸如樹脂、玻璃、氧化物、氮化物、陶瓷以及類似者之各種材料形成。本示例性實施例中所採用的保護膜25經說明為諸如鈍化層之絕緣層，但其亦可為含有諸如磷光體或量子點之波長轉換材料之波長轉換膜。可提供藉由使用此類波長轉換膜來發射白光之半導體發光元件。半導體LED晶片10可包含在不使用磷光體的情況下發射具有不同波長之光以輸出白光之主動層。舉例而言，在半導體LED晶片具有奈米發光結構(請參考圖6)之情況下，即使在主動層是在相同生長條件下生長的情況下，亦可藉由改變奈米核心的尺寸及/或其間之間隔來獲得發射具有不同波長之光的主動層，且可藉由使用此類主動層來實現白光。
保護膜25之側向表面可為實質上平坦的以與半導體LED晶片10之側向表面共面。共面可理解為經由切割製程獲得的處於共同平面上之表面。不同於本示例性實施例，保護膜 25可經組態以延伸至半導體LED晶片10之側向表面。
半導體發光元件20可包含保護膜25中提供的標記29。標記29可包含指示半導體LED晶片10之特定方向的資訊。藉由使用關於晶片方向之資訊，可鑑別安置於第一表面10A上之電極18a及電極18b的極性(正(+)或負(-))。基於方向鑑別，可將半導體LED晶片10之電極18a及電極18b精確連接至安裝板之電極。
標記29可包含方向資訊(例如諸如箭頭、字符或類似者之符號)本身，或可僅藉由使用其形成位置來表示關於晶片方向之資訊。舉例而言，可以保護膜25之中心作為參考不對稱地安置標記29，且可基於此類不對稱性指示關於晶片方向之資訊。
詳言之，如圖1中所說明，可將標記29安置於保護膜25之一個拐角中。可注意到定位標記29之左拐角側與第二電極18b相鄰。藉由使用標記29之不對稱配置，可易於識別晶片方向(或電極方向)。
本示例性實施例中所採用的標記29可具有穿透保護膜25之區域的孔H。孔H可填充有視覺上可自保護膜25辨別出的填充材料。在一實例中，填充材料可為具有特定色彩之材料。可易於辨別填充材料之特定色彩與保護膜25之特定色彩。在另一實例中，填充材料可為含有反射性粉末之樹脂。反射性粉末可為具有高反射性之金屬粉末或白色陶瓷粉末。舉例而言，反射性粉末可為由TiO2、Al2O3、Nb2O5、Al2O3以及ZnO所構成的族群中選出之材料，且尤其可為諸如TiO2及Al2O3 之白色粉末。樹脂可為諸如環氧樹脂或矽樹脂之透明樹脂。
具有晶片之方向資訊的標記29可經實施以具有各種其他形狀。舉例而言，可經由印刷製程將標記29塗覆於保護膜25之表面之特定位置。此外，如上文所提及，保護膜25可實施為含有能夠將至少一部分量之藉由LED晶片所產生的光之波長轉換成不同波長的磷光體或量子點之波長轉換膜。
圖2為示意性地說明根據本發明之一示例性實施例之半導體發光元件的透視圖，且圖3為說明圖2之半導體發光元件之分解透視圖。
參考圖2，根據本示例性實施例之半導體發光元件40可包含半導體LED晶片30、反射性結構47以及波長轉換膜45。
半導體LED晶片30可具有第一表面30A，第一電極38a及第二電極38b安置於其上；及與第一表面30A相對的第二表面30B。反射性結構47可安置成包圍半導體LED晶片30。
可藉由發射自半導體LED晶片30的光來激發波長轉換膜45之諸如磷光體或量子點之波長轉換材料P以將至少一部分量的光之波長轉換成光之不同波長。波長轉換材料P可為兩種或多於兩種類型之提供具有不同波長之光的材料。可混合藉由波長轉換膜45所轉換的光與未經轉換之光以輸出白光(請參考針對特定的磷光體使用實例之圖27)。
在一實例中，藉由半導體LED晶片30所產生的光可為藍光，且波長轉換材料P可包含由綠色磷光體、黃色磷光體、橙色磷光體以及紅色磷光體所構成的族群中選出之至少一者。
波長轉換膜45可定位於半導體LED晶片30之第二表面30B上以覆蓋反射性結構47。反射性結構47可為實質上平坦的以與半導體LED晶片30之第二表面30B共面。此外，波長轉換膜45之側向表面可為實質上平坦的以與反射性結構47之側向表面共面。共面可理解為經由切割製程所獲得的表面。
可藉由將可辨別的材料塗覆於波長轉換膜45之表面之區域來形成本示例性實施例中所採用的標記49。可辯別的材料可為諸如油墨之可視覺上與波長轉換膜45之其他區域區分的材料。可藉由諸如網版印刷之印刷製程進行此類塗覆製程。
標記49可安置在波長轉換膜45之一個邊緣之中心處以指示半導體LED晶片30之特定方向。藉由使用關於晶片方向之資訊，可鑑別安置於第一表面30A上之電極38a及電極38b的極性(正(+)或負(-))。以此方式，可經由標記49之不對稱配置指示關於晶片方向之資訊，類似於之前的示例性實施例。
標記49可定位於對應於反射性結構47之波長轉換膜45之區域中。如圖3中所說明，可將標記49塗覆於波長轉換膜45之與半導體LED晶片30接觸的表面。在本示例性實施例中，因為標記49定位於對應於反射性結構47之區域中，故標記49可與反射性結構47接觸。因此，可自光路排除標記49，不干擾藉由半導體LED晶片30所產生的光。
波長轉換膜45可由含有諸如磷光體或量子點之波長轉換材料P的樹脂層、玻璃層或陶瓷層形成。因此，波長轉換膜45可為透明或半透明的。舉例而言，在波長轉換膜45是由含 有黃色磷光體之樹脂層形成之情況下，波長轉換膜45可提供為半透明黃色層。因此，儘管標記49定位於波長轉換膜45之與反射性結構47接觸的表面中，仍可易於在波長轉換膜45之相對表面中識別標記49。此外，不同於本示例性實施例，即使在採用不含有波長轉換材料之保護膜而不採用波長轉換膜45之發光元件中，亦可藉由將標記49印刷於保護膜上來提供關於晶片之方向的資訊，類似於本示例性實施例。
在本示例性實施例中，可採用各種類型之半導體LED晶片。圖4至圖6為說明各種可在本發明之一示例性實施例中採用的半導體LED晶片之橫截面圖。
圖4中所說明之半導體LED晶片50包含基板51及形成於基板51上之半導體層合物L。半導體層合物L可包含第一導電型半導體層52及第二導電型半導體層56以及定位於其間之主動層54。
基板51可為絕緣基板、導電基板或半導體基板。基板51之生長表面可具有突起及凹陷圖案C以生長高品質晶體以及提高光提取效率。舉例而言，基板51可由藍寶石、SiC、Si、MgAl2O4、MgO、LiAlO2、LiGaO2或GaN形成。
第一導電型半導體52可為符合n型AlxInyGa1-x-yN(0x<1，0y<1，0x+y<1)之氮化物半導體，且在此n型雜質可為矽(Si)。舉例而言，第一導電型半導體層52可為n型GaN。主動層54可具有多量子阱(multi quantum well，MQW)結構，其中交替地堆疊量子阱層與量子障壁層。舉例而言，在氮化物半導體之情況下，可使用GaN/InGaN結構。或者，主動 層54可具有單量子阱(single quantum well，SQW)結構。第二導電型半導體層56可為符合p型AlxInyGa1-x-yN(0x<1，0y<1，0x+y<1)之氮化物半導體層，且在此p型雜質可為鎂(Mg)。舉例而言，第二導電型半導體層56可為p型AlGaN/GaN。
在本示例性實施例中所採用的半導體層合物L中，可經由台面蝕刻來移除第二導電型半導體層56及主動層54之區域，使得第一導電型半導體層52具有部分暴露區域。
可將第一電極58a安置於第一導電型半導體層52之暴露區域中，且可將歐姆接觸層57及第二電極58b依序安置於第二導電型半導體層56上。舉例而言，歐姆接觸層57可包含諸如ITO、ZnO、石墨烯層、Ag、Ni、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au之材料中之至少一者，且可具有包含諸如Ni/Ag、Zn/Ag、Ni/Al、Zn/Al、Pd/Ag、Pd/Al、Ir/Ag、Ir/Au、Pt/Ag、Pt/Al、Ni/Ag/Pt以及類似者之兩個或多於兩個層的結構。第一電極58a及第二電極58b可包含諸如Ag、Ni、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au以及類似者之材料，且可為單層或具有包含兩個或多於兩個層之結構，但本發明不限於此。視需要，可採用反射性電極結構以實施倒裝晶片結構。舉例而言，第一電極58a可具有包含Al/Ti/Pt/Ti層(例如Al/Ti/Pt/Ti/Cr/Au/Sn焊料、Al/Ti/Pt/Ti/Pt/Ti/Pt/Ti/Ni/Pt/Au/Sn焊料或Al/Ti/Pt/Ti/Pt/Ti/Pt/Ti/Au/Ti/AuSn)之結構或包含Cr/Au層(例如Cr/Au/Pt/Ti/Ti/TiN/Ti/Ni/Au)之結構。第二電極58b可具有包含Ag層(例如Ag/Ti/Pt/Ti/TiN/Ti/TiN/Cr/Au/Ti/Au) 之結構。
圖5中所說明之半導體LED晶片70包含基板71及安置於基板71上之半導體層合物L。半導體層合物L可包含第一導電型半導體層72、主動層74以及第二導電型半導體層76。
半導體LED晶片70包含分別連接至第一導電型半導體層72及第二導電型半導體層76之第一接觸電極78a及第二接觸電極78b。半導體LED晶片70包含覆蓋半導體層合物L之絕緣層77。絕緣層77可具有分別暴露第一接觸電極78a及第二接觸電極78b之部分區域的第一開口H1及第二開口H2。
半導體LED晶片70可包含分別通過第一開口H1及第二開口H2連接至第一接觸電極78a及第二接觸電極78b之第一電極襯墊79a及第二電極襯墊79b。第一電極襯墊79a及第二電極襯墊79b可包含Au、Sn、Au/Sn。
圖6中所說明之半導體LED晶片90包含基板91、安置於基板91上之基層B以及安置於基層B上之多個奈米發光結構L’。
基板91可為絕緣基板、導電基板或半導體基板。舉例而言，基板91可由藍寶石、SiC、Si、MgAl2O4、MgO、LiAlO2、LiGaO2或GaN形成。基層B可為符合AlxInyGa1-x-yN(0x<1，0y<1，0x+y<1)之氮化物半導體且可摻雜有諸如矽(Si)之n型雜質以具有特定導電性類型。
可於基層B上形成絕緣層m，所述絕緣層m具有開口以使得奈米發光結構L’(尤其奈米核心)生長於其中。經由開口暴露基層B，且奈米核心92可在暴露區域中形成。絕緣層m 可用作生長奈米核心92之遮罩。絕緣層m可由諸如SiO2或SiNx之可用於半導體製程中之絕緣材料形成。
奈米發光結構L’可包含由第一導電型半導體形成之奈米核心92以及在奈米核心92之表面上依序形成的主動層94及第二導電型半導體層96。
奈米核心92可為類似於基層B之氮化物半導體層的符合n型AlxInyGa1-x-yN(0x<1，0y<1，0x+y<1)之氮化物半導體層。舉例而言，奈米核心92可由n型GaN形成。 主動層94可具有多量子阱(MQW)結構，其中交替地堆疊量子阱層與量子障壁層。舉例而言，在氮化物半導體之情況下，可使用GaN/InGaN結構。主動層94亦可具有單量子阱(SQW)結構。第二導電型半導體層96可為符合p型AlxInyGa1-x-yN(0x<1，0y<1，0x+y<1)之晶體。
奈米結構半導體發光元件90可包含與第二導電型半導體層96歐姆接觸之接觸電極95。本示例性實施例中所採用的接觸電極95可由透明電極材料形成以向奈米發光結構發光(沿與基板側方向相對之方向)。舉例而言，視需要，接觸電極95可由諸如氧化銦錫(indium tin oxide，ITO)之透明電極材料形成以及由石墨烯形成。
接觸電極95可包含諸如Ag、Ni、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au或類似者之材料，且可具有包含諸如Ni/Ag、Zn/Ag、Ni/Al、Zn/Al、Pd/Ag、Pd/Al、Ir/Ag、Ir/Au、Pt/Ag、Pt/Al、Ni/Ag/Pt或類似者之兩個或多於兩個層之結構，但本發明不限於此。視需要，奈米結構半導體發光元件90可採用反 射性電極結構以便實施成具有倒裝晶片結構。
可於奈米發光結構L’之間的空間中形成絕緣填充部分97。絕緣填充部分97可由諸如SiO2或SiNx之絕緣材料形成。詳言之，絕緣填充部分97可由正矽酸四乙酯(tetraethylorthosilane，TEOS)、硼磷矽玻璃(borophosphor silicate glass，BPSG)、CVD-SiO2、旋塗式玻璃(spin-on glass，SOG)或旋塗式介電(spin-on dielectric，SOD)材料形成以便易於填充奈米發光結構L’之間的空間。在不同於本示例性實施例之組態中，與接觸電極95相關之電極零件可填充奈米發光結構L’之間的空間之全部或一部分。
奈米結構半導體發光元件90可包含第一電極99a及第二電極99b。可將第一電極99a安置於由第一導電型半導體形成的基層92之部分暴露區域中。此外，可將第二電極99b安置於接觸電極95之延伸區域之暴露部分中。
奈米結構半導體發光元件90可更包含鈍化層98。可使用鈍化層98連同絕緣填充部分97以保護奈米發光結構。鈍化層98可用以緊緊保持第一電極99a及第二電極99b以及覆蓋暴露的半導體區域以保護所述半導體區域。鈍化層98可由與絕緣填充部分97之材料相同或類似的材料形成。
在此實例中，不同於奈米核心92之側向表面之晶面(例如M面)，奈米核心92之尖端部分可具有傾斜晶面(例如r面)。可在奈米核心92之尖端部分上形成電流阻擋中間層93。可將電流阻擋中間層93定位在主動層94與奈米核心92之間。電流阻擋中間層93可由具有高電阻之材料形成以阻擋可在奈 米核心92之尖端部分中引起的洩漏電流。舉例而言，電流阻擋中間層93可為未經有目的地摻雜之半導體層或可為摻雜有與奈米核心92之導電型雜質相對的第二導電型雜質之半導體層。舉例而言，在奈米核心92是n型GaN之情況下，電流阻擋中間層93可為未經摻雜GaN或摻雜有諸如鎂(Mg)之p型雜質的GaN。電流阻擋中間層93可為由相同材料(例如GaN)形成但使用各種摻雜濃度或摻雜材料實施之高電阻區域，且不特別地可自相鄰層辯別出。舉例而言，當供應n型雜質時可生長GaN以形成奈米核心92，且當阻止n型雜質之供應或供應諸如鎂(Mg)之p型雜質時可繼續生長GaN以形成所需的電流阻擋中間層93。此外，當生長GaN奈米核心92時，可額外供應鋁(Al)及/或銦(In)之來源以形成由不同組成AlxInyGa1-x-yN(0x<1，0y<1，0x+y<1)形成的電流阻擋中間層93。
圖7至圖15B為說明製造根據本發明之一示例性實施例之半導體發光元件的方法之主製程之視圖。
如圖7及圖8中所說明，可製備具有多個區域S之波長轉換膜125。圖8可理解為沿著線I-I'獲取的圖7中所說明之波長轉換膜125之橫截面圖。
波長轉換膜125可為含有諸如磷光體之波長轉換材料的樹脂或含有諸如磷光體之波長轉換材料的陶瓷膜。在一特定實例中，波長轉換膜125可為含有波長轉換材料的玻璃或氧化物膜。在本示例性實施例中，波長轉換膜125說明為保護膜，但在另一示例性實施例中，可使用不使用波長轉換膜125之不同 保護膜。舉例而言，不含有波長轉換材料或含有不同功能性材料之樹脂、玻璃、氧化物膜或陶瓷。
多個區域S是指單獨的發光元件之區域且可具有大於或等於施用於其上之半導體LED晶片之面積的面積。在本示例性實施例中，各區域S可具有足夠的面積，所述面積使得預定邊緣區域M包圍其中將安置晶片之區域CS。可將邊緣區域M之寬度設定為待額外形成之結構(例如反射性結構)的尺寸及/或切割製程中之線寬或類似者。
出於描述目的，波長轉換膜125說明為具有5×5配置之區域(S)，但本發明不限於此。如圖8中所說明，可將波長轉換膜125安置於諸如PET膜之支撐物121上以提供工作效率。
如圖9及圖10中所說明，可在波長轉換膜125之各個區域S中形成孔H。圖10可理解為沿著線I-I'獲取的波長轉換膜125之橫截面圖。
孔H可用以在後續製程(例如填充製程)期間提供標記。然而，孔H本身亦可為可辯別的，因此可將孔H用作標記而無需進行任何額外製程。可經由諸如沖孔製程或雷射切削之各種製程來形成孔H。
可將孔H安置得儘可能接近於邊緣區域M中之各區域S之外緣從而不定位在光移動路徑中。如圖9中所說明，可將孔定位成與各區域S之拐角相鄰。可將孔H定位在其中安置結構(例如反射性結構)之邊緣區域M中而不是在其中安置半導體LED晶片110之區域CS中。可將孔H安置於相應區域S之規 律位置中或可將其安置於有規律地改變之位置中。此類佈局可使得晶片可藉由使用孔來配向(請參考圖11)。
在本示例性實施例中，形成孔H之方案說明為標記形成製程，但在此製程中亦可實施藉由使用印刷製程來部分塗覆諸如油墨之可辯別材料之方案(請參考圖2及圖3)。
如圖11及圖12中所說明，可將半導體LED晶片110安置於相應區域中。圖12可理解為沿著線I-I'獲取的圖8中所說明之波長轉換膜125之橫截面圖。
可將半導體LED晶片110安置於相應區域S中以使得其中形成有第一電極118a及第二電極118b之第一表面110A面向上。各半導體LED晶片110之第二表面110B可與波長轉換膜125接觸。如上文所描述，在此佈局製程期間，可藉由使用預先形成的孔來精確配向半導體LED晶片110。在如本示例性實施例將孔有規律地定位在相應區域中之情況下，可基於孔H配向半導體LED晶片110以促進所需精確配向製程。
此外，除在本示例性實施例中之外，在直接印刷標記之實例中亦可進行使用標記之晶片配向製程。同時，為了易於配向晶片110之位置，可形成對應於外邊緣之特定部分的標記(或孔)。舉例而言，可將標記安置於呈「L」形狀之拐角中以用作標明晶片110之拐角位置的指示物。
接著，如圖13中所說明，可於第一電極118a及第二電極118b上形成具有預定高度之凸塊119a及凸塊119b。
此製程可理解為可針對特定需要採用的選擇。舉例而言，可將此製程有利地用於形成將在後續製程中形成的反射性 結構(圖14A中之127)之情況下以使得其延伸至晶片110之第一表面110A而不是限制於半導體LED晶片110之側向表面。凸塊119a及凸塊119b可包含諸如金(Au)、錫(Sn)或Au/Sn之共熔金屬。凸塊119a及凸塊119b可具有大於至少將定位於晶片110之第一表面110A上的反射性結構之所需厚度的高度。
其後，如圖14A中所說明，可在半導體LED晶片110之間的空間中(亦即在邊緣區域M中)形成反射性結構127。
此製程可包含將含有反射性粉末之液體樹脂塗覆於邊緣區域M以包圍半導體LED晶片且固化所塗覆的液體樹脂。特定言之，在此製程中在塗覆含有反射性粉末之液體樹脂之操作期間，可用含有反射性粉末之液體樹脂填充孔H，且可經由固化製程完成由填充有可辯別的材料之孔形成之標記129。
在本示例性實施例中，如圖14A中所說明，可形成反射性結構127以均勻覆蓋在其上形成電極118a及電極118b之第一表面110A以及包圍晶片110之側向表面。經由此組態，當第一表面110A面向下安裝時，藉由定位於第一表面110A上之反射性結構127區域可更有效地沿所需向上方向提取光。
如上文所描述，反射性粉末可為具有高反射性之金屬粉末或白色陶瓷粉末。舉例而言，反射性粉末可為由TiO2、Al2O3、Nb2O5、Al2O3以及ZnO中選出之材料，且特定言之可為諸如TiO2或Al2O3之白色粉末。樹脂可為諸如環氧樹脂或矽樹脂之透明樹脂。
在一替代性實施例中，如圖14B中所展示，可將磷光層 128而非反射性結構127沈積在間隔開的LED晶片110之間以形成包圍各晶片之磷光層。可形成磷光層128以均勻覆蓋在其上形成電極118a及電極118b之第一表面110A以及包圍晶片110之側向表面。
其後，如圖15A及圖15B中所說明，可研磨形成於半導體LED晶片110之第一表面110A上的反射性結構127區域及磷光層128以暴露凸塊119a及119b。
經由此製程，可相對精確地控制反射性結構127及磷光層128之所需厚度，且凸塊119a及凸塊119b之暴露保證後續電連接製程。接著，可沿著藉由點線指示的線進行切割製程以獲得單獨的半導體發光元件。圖16A、圖16B、圖17A以及圖17D說明由此獲得的半導體發光元件120。
參考圖16A、圖16B、圖17A以及圖17B，說明獲自前述製程的半導體發光元件120。
半導體發光元件120包含半導體LED晶片110及包圍半導體LED晶片110之側向表面的反射性結構127或磷光層128。將與第一電極118a及第二電極118b相關之凸塊119a及凸塊119b定位於半導體LED晶片110之第一表面110A上，且在此凸塊119a及凸塊119b可具有相對於反射性結構127或磷光層128之表面實質上平坦的上表面。
可將波長轉換膜125'定位於半導體LED晶片110之第二表面110B上以覆蓋反射性結構127或磷光層128。經由如上文參考圖15A及圖15B所描述的切割製程來獲得反射性結構127及磷光層128之側向表面，且因此波長轉換膜125'之側向 表面可實質上與反射性結構127或磷光層128之側向表面共面。
本示例性實施例中所採用的標記129可包含填充有與反射性結構之材料一致的材料之孔。可將標記129安置於一個拐角中以指示半導體LED晶片110之特定方向。藉由使用關於晶片方向之資訊，可鑑別安置於第一表面110A上之電極118a及電極118b的極性(正(+)或負(-))。以此方式，類似於彼等之前的示例性實施例，可經由標記129之不對稱配置獲得關於晶片方向之資訊。
如同本示例性實施例中所採用的晶片，可提供多個第一電極或多個第二電極。或者，可提供多個第一電極及多個第二電極。因此，為了適當地表達額外要求的資訊，可採用多個標記。舉例而言，可將多個標記安置在對應於相應電極之位置處以指示電極的數量連同電極之位置。
在本示例性實施例中，說明提供邊緣區域之組態，但可實施晶片從而在無邊緣區域的情況下暴露其側向表面。此外，在不採用反射性結構的情況下，可提供額外的波長轉換膜或鈍化層。
在前述示例性實施例中，將半導體LED晶片之電極直接連接至外部電路，但亦可實施採用具有各別電極結構之基板(例如封裝基板)的封裝型半導體發光元件。在圖18及圖19中說明此類半導體發光元件。
圖18為示意性地說明根據本發明之一示例性實施例之半導體發光元件的透視圖，且圖19為沿著線X-X'獲取的說明 圖18之半導體發光元件的橫截面圖。
參考圖18及圖19，根據本示例性實施例之半導體發光元件140包含電路板151及安裝於電路板151上之半導體LED晶片130。
電路板151具有第一電極結構155及第二電極結構156。第一電極結構155及第二電極結構156包含安置於電路板151之上表面上的第一上部電極155a及第二上部電極156a、安置於電路板151之下表面上的第一下部電極155b及第二下部電極156b以及分別連接第一上部電極155a與第一下部電極155b及第二上部電極156a與第二下部電極156b之第一穿通電極155c及第二穿通電極156c。本發明中所採用的電路板151僅為說明性且可以各種形式應用。舉例而言，可以印刷電路板(printed circuit board，PCB)(諸如金屬核心PCB(metal-core PCB，MCPCB)、金屬PCB(metal PCB，MPCB)或可撓性PCB(flexible PCB，FPCB))形式、以由AlN、Al2O3或類似者形成的陶瓷板形式或以具有固定在其上之引線框的板形式來提供電路板151。
可以倒裝晶片接合方式將半導體LED晶片130安裝於電路板151上。亦即，可將半導體LED晶片130安裝於電路板151上使得第一電極138a及第二電極138b面向電路板151。 可藉由使用接合層(例如共熔金屬層)而使第一電極138a及第二電極138b接合至第一上部電極155a及第二上部電極156a。
半導體發光元件140可包含經安置以覆蓋半導體LED 晶片130之波長轉換膜145。波長轉換膜145可包含諸如磷光體之波長轉換材料P。
半導體發光元件140可包含兩個由可辯別的材料形成且定位在波長轉換膜145之表面區域中之標記149a及標記149b。標記149a及標記149b中之每一者可具有不同形狀且在不同位置處形成。可辯別材料可為諸如油墨之視覺上與波長轉換膜145之其他區域區分的材料。可經由諸如網版印刷之印刷製程來形成標記149a及標記149b。
因為可將標記149a及標記149b並排安置在一側之拐角處以指示基板151中所提供的電極(例如下部電極)。因此，經由標記149a及標記149b，可識別安置於基板151之下表面上的下部電極155b及下部電極156b之極性(正(+)或負(-))且可將其精確連接至外部電路。波長轉換膜145之側向表面及基板151之側向表面可為實質上平坦的以共面，但本發明不限於此。在本示例性實施例中，波長轉換膜145可不含有波長轉換材料或可變成含有不同功能性材料之保護膜。
可有利地將封裝型半導體發光元件應用於晶片尺度封裝(chip scale package，CSP)半導體發光元件。可參考圖20至圖26描述此示例性實施例之製造方法。
如圖20及圖21中所說明，所述製造方法可以製備於其上形成半導體層合物L之晶圓201的操作開始。
對於多個半導體發光元件而言可於晶圓201上磊晶形成半導體層合物L。半導體層合物L可包含第一導電型半導體層212、主動層214以及第二導電型半導體層216。半導體層合物 L可為二維(two-dimensional，2D)堆疊結構或亦可為三維(three-dimensional，3D)奈米發光結構(請參考圖6)。
圖20為示意性地說明於其上形成半導體層合物L之晶圓201之平面圖。如圖20中所說明，可於晶圓201上形成單獨的發光元件A之半導體層合物L，且圖21至圖26為沿著線X-X'獲取的橫截面圖。
晶圓201可由絕緣基板、導電基板或半導體基板形成。舉例而言，晶圓201可由藍寶石、SiC、Si、MgAl2O4、MgO、LiAlO2、LiGaO2或GaN形成。
半導體層合物L可為第III族氮化物半導體。舉例而言，第一導電型半導體層212及第二導電型半導體層216可為具有AlxInyGa1-x-yN(0x<1，0y<1，0x+y<1)之組成的氮化物單晶。主動層214可具有多量子阱(MQW)結構，其中交替地堆疊量子阱層與量子障壁層。舉例而言，在氮化物半導體之情況下，可使用GaN/InGaN結構。
可將第一電極218及第二電極219定位成分別連接至第一導電型半導體層212及第二導電型半導體層216。可在單獨的發光元件區域中之每一者中提供第一電極218及第二電極219。
在本示例性實施例中，藉由使用連接至第一導電型半導體層212之通道V來形成第一電極218。在通道V及半導體層合物L之表面之部分內形成絕緣層217以防止第一電極218不當地連接至主動層214及第二導電型半導體層216。以此方式，在本示例性實施例中，於相同表面上形成單個第一電極218 及單個第二電極219，但根據晶片結構，可在一個表面中僅提供具有一個極性之電極或可提供兩個或多於兩個具有至少一個極性之電極。
可藉由絕緣層217包圍第一電極218以便與主動層214及第二導電型半導體層216電分隔。
可在按列及行形成的多個通道V中提供第一電極218。可調節通道之量及通道V之接觸面積以使得與第一導電型半導體層212接觸的多個通道之平面面積在半導體層合物L之平面面積的1%至5%範圍內。根據半導體層合物L之寬度，通道之半徑可在5微米至50微米範圍內，且通道之數量可在1個/單獨晶片至50個/單獨晶片範圍內。儘管通道之數量可根據單獨晶片之面積變化，但較佳地提供多個通道。通道V之間的距離可在100微米至500微米範圍內，且通道可具有包含列及行之矩陣結構。更適當地，通道之間的距離可在150微米至450微米範圍內。若通道之間的距離小於100微米，則通道之數量可增加，相對地減小發光面積且降低發光效率。若通道之間的距離大於500微米，則可遭受電流擴散而降低發光效率。通道V之深度可在0.5微米至5.0微米範圍內，但通道V之深度可根據第二導電型半導體層216及主動層214之厚度而變化。
其後，如圖22中所說明，第一電極222及第二電極224可形成為連接至經由支撐結構220中之穿通孔H而暴露的電極部分。
為了降低接觸電阻，可適當地調控通孔H之量、形狀、間距以及與第一導電型半導體層212及第二導電型半導體層 216之接觸面積。可以各種形式按列及行配置通孔H以提高電流。
支撐結構220可為諸如矽基板之半導體基板或可由含有高反射性粉末之固化樹脂形成。
第一電極222及第二電極224可沿著穿通孔H自第一電極218及第二電極219之暴露區域延伸至支撐結構220之下表面之部分區域，以便自支撐結構220之下表面連接至外部電路。可藉由使用諸如鎳(Ni)或鉻(Cr)之材料形成種層且在其上進行電鍍製程來形成第一電極222及第二電極224。第一電極222及第二電極224可由諸如金(Au)之材料形成。在此製程期間，可使支撐結構220接合至半導體層合物L且可形成第一電極222及第二電極224。
接著，如圖23中所說明，可將用作生長基板之晶圓201與半導體層合物L分隔開。
可藉由使用雷射剝離製程來實施此製程，但本發明不限於此且可經由機械蝕刻或化學蝕刻來移除晶圓201。
其後，如圖24中所說明，可形成具有標記239之波長轉換膜235，所述標記形成於半導體層合物L之已移除晶圓201的表面上。
波長轉換膜235可由含有諸如磷光體之波長轉換材料P的樹脂或含有諸如磷光體之波長轉換材料的陶瓷材料形成。在一特定實例中，波長轉換膜235可為含有波長轉換材料P的玻璃或氧化物膜。在本示例性實施例中，波長轉換膜235提供為保護膜，但在另一示例性實施例中，可使用不使用波長轉換膜 之保護膜。舉例而言，可不含有波長轉換材料，或可使用含有任何其他功能性材料之樹脂、玻璃、氧化物膜或陶瓷。
可在單獨的元件區域中不對稱配置標記239以指示晶片之方向，亦即具有特定極性之電極位置。標記239可經組態以使得其在波長轉換膜235之相對表面中易於識別，但標記239定位在波長轉換膜235之與半導體層合物L接觸的表面中。舉例而言，在將波長轉換膜235組態為含有諸如磷光體或量子點之波長轉換材料P的樹脂膜之情況下，波長轉換膜235可為透明或半透明的，且因此可易於識別標記239。或者，若波長轉換膜235由不透明材料形成，則可將標記印刷於與本示例性實施例之表面不同的表面上或其可藉由使用諸如如圖1中所說明的孔之結構來形成。
接著，如圖25中所說明，視需要可於在半導體層合物L中形成的波長轉換膜235上形成諸如透鏡之光學構件240。在此實例中，凸透鏡說明為光學構件，但亦可採用各種可改變光束擴散之角度的結構。將圖25中所說明之產品切割成單獨的發光元件單元以獲得如圖26中所說明之晶片尺度封裝型半導體發光元件200。
本發明之各種示例性實施例中所採用的半導體LED晶片可為發射藍光之LED。此外，描述為保護膜之實例的波長轉換膜可將一部分量之藍光轉換成黃光、綠光、紅光以及橙光中之至少一者，且可與未經轉換之藍光混合以發射白光。
同時，當半導體LED晶片發射紫外光時，波長轉換膜可包含發射藍光、綠光以及紅光之磷光體。在此情況下，發光 元件可將演色指數(color rendering index，CRI)控制在鈉(Na)蒸氣燈(CRI 40)至日光(CRI 100)範圍內或類似者。此外，發光元件可將色溫控制在2000開爾文至20000開爾文水平範圍內以產生各種級度之白光。若需要，則發光元件可產生具有紫色、藍色、綠色、紅色、橙色之可見光或紅外光以根據周圍氛圍或情緒來調節照明色彩。此外，發光元件可產生具有刺激植物生長之特殊波長的光。
藉由將黃色磷光體、綠色磷光體、紅色磷光體與藍色LED組合及/或將綠色LED及紅色LED中之至少一者與其組合所產生的白光可具有兩個或多於兩個峰值波長且可將所述白光定位在圖27中所說明之CIE 1931色度圖之片段連接(x，y)座標(0.4476，0.4074)、(0.3484，0.3516)、(0.3101，0.3162)、(0.3128，0.3292)、(0.3333，0.3333)中。或者，可將白光定位於由黑體輻射之光譜及所述片段包圍之區域中。白光之色溫對應於約2000開爾文至約20000開爾文之範圍。
磷光體可具有以下經驗化學式及色彩。
氧化物類磷光體：黃色及綠色Y3Al5O12：Ce、Tb3Al5O12：Ce、Lu3Al5O12：Ce。
矽酸鹽類磷光體：黃色及綠色(Ba,Sr)2SiO4：Eu，黃色及橙色(Ba,Sr)3SiO5：Ce。
氮化物類磷光體：綠色β-SiAlON：Eu，黃色La3Si6O11：Ce，橙色α-SiAlON：Eu，紅色CaAlSiN3、Sr2Si5N8：Eu、SrSiAl4N7：Eu。
氟化物類磷光體：KSF類紅色K2SiF6：Mn4+。
磷光體組成應基本上符合化學計量，且相應的元素可經 週期表之相應族之不同元素取代。舉例而言，鍶(Sr)可經鹼土之鋇(Ba)、鈣(Ca)、鎂(Mg)或類似者取代，且釔(Y)可經鋱(Tb)、鎦(Lu)、鈧(Sc)、釓(Gd)或類似者取代。此外，根據所需能階，激活劑銪(Eu)可經鈰(Ce)、鋱(Tb)、鐠(Pr)、鉺(Er)、鐿(Yb)或類似者取代，且可單獨應用激活劑或可額外應用共激活劑或類似者以改變特徵。
此外，可應用諸如量子點或類似者之材料作為代替磷光體之材料，且可在LED中組合使用或單獨使用磷光體及量子點。
量子點可具有一個結構，包含諸如CdSe、InP或類似者之核心(3奈米至10奈米)，諸如ZnS、ZnSe或類似者之殼層(0.5奈米至2奈米)，以及用於穩定核心及殼層之配位體；且可根據尺寸實施各種色彩。
下表1展示使用藍色LED(波長：440奈米至460奈米)之發白光元件之應用領域中的磷光體類型。
磷光體或量子點可藉由使用將其噴塗於發光元件上的方法、覆蓋為膜的方法以及附接為陶瓷磷光體之薄片的方法或類似者中之至少一者來塗覆。
一般使用施配、噴霧塗佈或類似者作為噴塗方法，且施配包含氣動方法及諸如螺旋固定方案、直線型固定方案或類似者之機械方法。經由噴射方法，可經由極小量之排出控制打點之量且可經由此控制色彩座標(或色度)。就在晶圓級上或在將LED安裝於其上之安裝板上共同塗覆磷光體之方法而言，可提高產率且可易於控制厚度。
使用磷光體或量子點作為膜直接覆蓋發光元件之方法可包含電泳、網版印刷或磷光體模製方法，且根據是否要求塗佈晶片之側向表面這些方法可具有差異。
為了控制長波發光磷光體再吸收以短波發射的光之效率，在兩種類型之具有不同發光波長的磷光體中可提供兩種類型之具有不同發光波長的磷光層，且為了使晶片以及兩種或多於兩種波長之再吸收及干擾減至最少，可在相應層之間包含DBR(ODR)層。為了形成均一塗佈膜，在將磷光體製造為膜或陶瓷形式且附接至晶片或發光元件之後。
為了區分光效率及光分佈特徵，可將光轉換材料定位在遠端形狀中，且在此情況下可根據持久性及耐熱性連同諸如透 光性聚合物、玻璃或類似者之材料一起定位光轉換材料。
磷光體塗覆技術在決定LED元件中之光特徵中起最重要的作用，因此已多方面地研究控制磷光體塗覆層之厚度、均一磷光體分佈以及類似者之技術。
亦可以與磷光體相同之方式將量子點(quantum dot，QD)定位在發光元件中，且可定位在玻璃或透光性聚合物材料中以進行光學轉換。
如上文所描述之發光元件說明為包含LED晶片之封裝，但本發明概念不限於此。舉例而言，發光元件可為LED晶片自身。在此情況下，可將LED晶片安裝於板上且藉由使用晶片接合或線接合電連接至所述板。此可稱為板上晶片(Chip on Board，COB)。
圖28及圖29為說明根據本發明之一示例性實施例之半導體發光元件及採用其封裝的背光單元之實例之視圖。
參考圖28，背光單元1000包含安裝於基板1002上之光源1001及一或多個安置在光源1001上方的光學薄片1003。前述半導體發光元件或採用半導體發光元件之封裝可用作光源1001。
不同於圖28中之其中光源1001朝向其上安置液晶顯示器之上側發射光的背光單元1000，如圖29中所說明之另一實例之背光單元2000經組態以使得安裝於基板2002上的光源2001沿側向方向發光，且可使得所發射的光入射至光導板2003以便轉換成面光源。向上發射通過光導板2003的光，且為了提高光提取效率，可將反射層2004安置於光導板2003之下表 面上。
圖30為說明根據本發明之一示例性實施例之半導體發光元件的實例之視圖。
舉例而言，發光元件3000說明為圖21中之燈泡型燈，且包含發光模組3003、驅動器3008以及外部連接器3010。此外，發光元件3000可更包含諸如外部殼體3006及內部殼體3009以及蓋3007之外部結構。發光模組3003可包含具有前述半導體發光元件之半導體發光元件3001及將半導體發光元件3001安裝在其上之電路板3002。舉例而言，可將前述半導體發光元件之第一電極及第二電極電連接至電路板3002之電極圖案。在本示例性實施例中，說明將單個半導體發光元件3001安裝於電路板3020上，但可視需要安裝多個光源。
外部殼體3006可充當熱消散器且可包含安置成直接接觸發光模組3003的熱消散盤3004以促進熱消散以及包圍發光元件3000之側向表面的熱消散鰭3005。此外，可將蓋3007安設於發光模組3003上且其具有凸透鏡形狀。將驅動器3008安設在內部殼體3009中且將其連接至具有插座結構之外部連接器3010以自外部電源接受電力。此外，驅動器3008可用以將電力轉換成用於驅動發光模組3003之半導體發光元件3001之適當電流源且提供所述電流源。舉例而言，可將驅動器3008組態為AC-DC轉換器、整流電路組件或類似者。
圖31為說明將根據本發明之一示例性實施例之半導體發光元件或其封裝應用於頭燈的實例之視圖。
參考圖31，用作車輛燈或類似者之頭燈4000可包含光 源4001、反射器4005以及透鏡蓋4004。透鏡蓋4004可包含空心導引件4003及透鏡4002。光源4001可包含前述半導體發光元件或包含半導體發光元件之封裝。
頭燈4000可更包含向外消散由光源4001產生之熱量的熱消散器4012。為了有效地消散熱量，熱消散器4012可包含散熱片4010及冷卻風扇4011。此外，頭燈4000可更包含固定地支撐熱消散器4012及反射器4005之殼體4009，且殼體4009可具有主體4006在其一個表面中形成的中心孔4008，在所述中心孔中耦接熱消散器4012。
此外，殼體4009可具有在整體連接至一個表面且沿右側角度方向彎曲之另一表面中形成的正面孔4007。正面孔4007可使得反射器4005固定地定位在光源4001上方。因此，藉由反射器4005使正面側開放，且將反射器4005固定於殼體4009上以使得開放正面側對應於正面孔4007，且藉由反射器4005反射之光可通過正面孔4007以向外輸出。
如上文所闡述，根據本發明之示例性實施例，藉由添加標記以達到半導體LED晶片之方向的識別，可防止因為由電極之方向的錯誤識別所致在將電極安裝於板上時不恰當地連接電極而引起的後續製程中之缺陷。此外，在一特定實例中，可提前向保護膜構件提供標記以便用作配向半導體LED晶片之參考。
本發明之優勢及效果不限於前述內容且本領域的技術人員可根據前述實施方式容易地理解本文中未提及之任何其他技術效果。
雖然上文已展示並描述示例性實施例，但本領域的技術人員將顯而易知，可在不悖離如由所附申請專利範圍所界定的本發明之精神及範疇的情況下作出修改以及變化。
10‧‧‧半導體發光二極體晶片
10A‧‧‧第一表面
10B‧‧‧第二表面
18a‧‧‧第一電極
18b‧‧‧第二電極
20‧‧‧半導體發光元件
25‧‧‧保護膜
29‧‧‧標記
H‧‧‧孔

Claims (23)

  1. 一種發光元件，包括：發光二極體晶片，具有第一主要表面及與所述第一主要表面相對的第二主要表面以及一或多個在所述第一主要表面與所述第二主要表面之間延伸之側表面；安置於所述第一主要表面上之多個電極；安置於所述第二主要表面上之波長轉換膜，其中在所述波長轉換膜中形成標記，所述標記為在所述波長轉換膜之周邊部分中形成的孔，以及所述標記含有所述發光元件之定向資訊，進而使得所述發光元件能夠定向於接受基板上。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之發光元件，其中所述孔填充有標記材料。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之發光元件，其中所述標記材料為反射性材料。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之發光元件，其中所述標記材料的色彩與所述波長轉換膜不同。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之發光元件，其中所述標記包括染色標記材料。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之發光元件，其中所述標記包括油墨。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之發光元件，其中所述波長轉換膜包括磷光膜。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之發光元件，更包括包圍所述 發光二極體晶片之所述一或多個側表面之反射性結構。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之發光元件，其中所述反射性結構具有第一主要表面及與所述第一主要表面相對的第二主要表面，以及所述發光二極體晶片之所述第一主要表面與所述反射性結構之所述第一主要表面實質上共面。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之發光元件，其中所述反射性結構具有第一主要表面及沿第一方向延伸之相對第二主要表面，以及一或多個沿實質上垂直於所述第一方向的第二方向在所述反射性結構的所述第一主要表面與所述第二主要表面之間延伸之外側表面；所述波長轉換膜具有第一主要表面及沿所述第一方向延伸之相對第二主要表面以及一或多個沿所述第二方向在所述波長轉換膜的所述第一主要表面與所述第二主要表面之間延伸之側表面；以及所述反射性結構的所述外側表面與所述波長轉換膜之所述側表面實質上沿所述第二方向配向。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之發光元件，更包括至少一個在所述波長轉換膜之周邊部分中形成的額外標記。
  12. 如申請專利範圍第8項所述之發光元件，其中所述反射性結構具有第一主要表面及沿第一方向延伸之相對第二主要表面以及沿實質上垂直於所述第一方向之第二方向在所述第一主要表面與所述第二主要表面之間延伸的開口，其中所述開口包圍所述發光二極體晶片。
  13. 一種發光元件，包括：發光二極體晶片，具有第一主要表面及與所述第一主要表面相對的第二主要表面以及一或多個在所述第一主要表面與所述第二主要表面之間延伸之側表面；安置於所述第一主要表面上之多個電極；安置於所述第二主要表面上之波長轉換膜，其中在所述波長轉換膜中形成標記，以及所述標記含有所述發光元件之定向資訊，進而使得所述發光元件能夠定向於接受基板上，其中所述標記位於所述波長轉換膜之周邊部分中，且被所述波長轉換膜的一部分包圍。
  14. 一種發光元件，包括：發光二極體晶片，包括：於基板上形成的基層，所述基層包括第一導電型氮化物半導體；以及於所述基層上形成的彼此間隔開的多個奈米發光結構，其中各所述奈米發光結構包括：包括所述第一導電型氮化物半導體之奈米核心；安置於所述奈米核心上之主動層；以及安置於所述主動層上之第二導電型氮化物半導體層；以及在所述發光元件之周邊部分中形成具有孔的標記。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之發光元件，更包括安置於所述多個奈米發光結構之所述第二導電型氮化物半導體層上的接 觸電極。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之發光元件，更包括接觸所述基層之第一電極；以及接觸所述接觸電極之第二電極。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之發光元件，更包括安置於所述接觸電極上之絕緣層。
  18. 如申請專利範圍第14項所述之發光元件，其中所述孔填充有標記材料。
  19. 如申請專利範圍第18項所述之發光元件，其中所述標記材料包括反射性材料或染色標記材料。
  20. 如申請專利範圍第14項所述之發光元件，其中所述標記包括油墨。
  21. 如申請專利範圍第14項所述之發光元件，更包括在所述奈米核心與所述主動層之間形成的電流阻擋層。
  22. 如申請專利範圍第21項所述之發光元件，其中所述電流阻擋層包括未經摻雜氮化物或摻雜有與所述奈米核心之導電型雜質相對的導電型雜質之氮化物。
  23. 如申請專利範圍第14項所述之發光元件，更包括至少一個在所述發光元件之所述周邊部分中形成的額外標記。
TW104100952A 2014-01-13 2015-01-12 半導體發光元件 TWI553900B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140004205A KR101584201B1 (ko) 2014-01-13 2014-01-13 반도체 발광소자 및 이의 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201528542A TW201528542A (zh) 2015-07-16
TWI553900B true TWI553900B (zh) 2016-10-11

Family

ID=53485118

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW104100952A TWI553900B (zh) 2014-01-13 2015-01-12 半導體發光元件

Country Status (5)

Country Link
US (2) US9431583B2 (zh)
KR (1) KR101584201B1 (zh)
CN (1) CN104779239A (zh)
DE (1) DE102015100294B4 (zh)
TW (1) TWI553900B (zh)

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150333227A1 (en) * 2014-05-14 2015-11-19 Genesis Photonics Inc. Light emitting device package structure and manufacturing method thereof
US9997676B2 (en) * 2014-05-14 2018-06-12 Genesis Photonics Inc. Light emitting device and manufacturing method thereof
TWI557952B (zh) 2014-06-12 2016-11-11 新世紀光電股份有限公司 發光元件
KR102323686B1 (ko) * 2014-10-21 2021-11-11 서울바이오시스 주식회사 발광 소자 및 그 제조 방법
TWI657597B (zh) 2015-03-18 2019-04-21 新世紀光電股份有限公司 側照式發光二極體結構及其製造方法
JP2016181689A (ja) 2015-03-18 2016-10-13 新世紀光電股▲ふん▼有限公司Ｇｅｎｅｓｉｓ Ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ Ｉｎｃ． 発光ダイオード及びその製造方法
EP3217442B1 (en) * 2015-05-29 2021-03-03 Hongli Zhihui Group Co., Ltd Encapsulation method of csp led and csp led
CN111223975A (zh) 2015-09-18 2020-06-02 新世纪光电股份有限公司 发光装置及其制造方法
JP6776764B2 (ja) * 2015-10-30 2020-10-28 日亜化学工業株式会社 発光装置の製造方法
US9705035B1 (en) * 2015-12-30 2017-07-11 Epistar Corporation Light emitting device
DE102016103324A1 (de) * 2016-02-25 2017-08-31 Osram Opto Semiconductors Gmbh Videowand-Modul und Verfahren zum Herstellen eines Videowand-Moduls
CN109075232B (zh) * 2016-05-02 2021-06-15 Lg 伊诺特有限公司 半导体元件封装
KR102574603B1 (ko) * 2016-07-15 2023-09-07 삼성디스플레이 주식회사 발광장치 및 그의 제조방법
CN108302360A (zh) * 2016-08-11 2018-07-20 广州市新晶瓷材料科技有限公司 具有新型激光光源的路灯
TWI651870B (zh) 2016-10-19 2019-02-21 新世紀光電股份有限公司 發光裝置及其製造方法
TWI630732B (zh) * 2016-12-30 2018-07-21 光寶光電（常州）有限公司 螢光粉片供應模組、發光二極體封裝結構及其製造方法
KR102045621B1 (ko) 2017-07-05 2019-11-15 원광대학교산학협력단 차세대 이동통신에서 안테나 서브셋 운용을 위한 방법 및 장치
KR102409963B1 (ko) 2017-08-22 2022-06-15 삼성전자주식회사 솔더 범프를 구비한 반도체 발광소자 패키지
CN109994458B (zh) 2017-11-05 2022-07-01 新世纪光电股份有限公司 发光装置
TW202249306A (zh) * 2017-11-05 2022-12-16 新世紀光電股份有限公司 發光裝置
FR3076170B1 (fr) * 2017-12-22 2020-05-15 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Procede de report de structures electroluminescentes
DE102018103160A1 (de) 2018-02-13 2019-08-14 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements
US11335842B2 (en) 2018-02-14 2022-05-17 Maven Optronics Co., Ltd. Chip-scale packaging light-emitting device with electrode polarity identifier and method of manufacturing the same
TWI659550B (zh) * 2018-02-14 2019-05-11 行家光電股份有限公司 具電極辨識之晶片級封裝發光裝置及其製造方法
US10879419B2 (en) * 2018-08-17 2020-12-29 Seoul Viosys Co., Ltd. Light emitting device
DE102018125632A1 (de) * 2018-10-16 2020-04-16 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches bauelement mit einer markierung und verfahren zum herstellen von optoelektronischen bauelementen

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201210103A (en) * 2010-06-22 2012-03-01 Koninkl Philips Electronics Nv Electronic device with cover
TW201244183A (en) * 2011-01-28 2012-11-01 Seoul Opto Device Co Ltd Wafer level LED package and method of fabricating the same
TWM453969U (zh) * 2012-12-26 2013-05-21 Genesis Photonics Inc 發光裝置
TW201322490A (zh) * 2011-09-26 2013-06-01 Glo Ab 奈米線尺寸之光電結構及其製造方法

Family Cites Families (49)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5210411A (en) * 1990-06-29 1993-05-11 Hitachi Maxell, Ltd. Detection mark and method and apparatus for detecting mark
EP1758169A3 (en) 1996-08-27 2007-05-23 Seiko Epson Corporation Exfoliating method, transferring method of thin film device, and thin film device, thin film integrated circuit device, and liquid crystal display device produced by the same
USRE38466E1 (en) 1996-11-12 2004-03-16 Seiko Epson Corporation Manufacturing method of active matrix substrate, active matrix substrate and liquid crystal display device
US7208725B2 (en) 1998-11-25 2007-04-24 Rohm And Haas Electronic Materials Llc Optoelectronic component with encapsulant
JP3795248B2 (ja) 1999-03-19 2006-07-12 ローム株式会社 チップ型発光装置
JP3906654B2 (ja) 2000-07-18 2007-04-18 ソニー株式会社 半導体発光素子及び半導体発光装置
CN1241272C (zh) 2001-08-22 2006-02-08 索尼公司 氮化物半导体器件及其制造方法
JP2003218034A (ja) 2002-01-17 2003-07-31 Sony Corp 選択成長方法、半導体発光素子及びその製造方法
JP3815335B2 (ja) 2002-01-18 2006-08-30 ソニー株式会社 半導体発光素子及びその製造方法
KR100499129B1 (ko) 2002-09-02 2005-07-04 삼성전기주식회사 발광 다이오드 및 그 제조방법
US7002182B2 (en) 2002-09-06 2006-02-21 Sony Corporation Semiconductor light emitting device integral type semiconductor light emitting unit image display unit and illuminating unit
KR100714639B1 (ko) 2003-10-21 2007-05-07 삼성전기주식회사 발광 소자
KR100506740B1 (ko) 2003-12-23 2005-08-08 삼성전기주식회사 질화물 반도체 발광소자 및 그 제조방법
KR100664985B1 (ko) 2004-10-26 2007-01-09 삼성전기주식회사 질화물계 반도체 소자
CN2768207Y (zh) * 2005-01-24 2006-03-29 炬鑫科技股份有限公司 具有固晶或打线辅助辨识记号的发光二极管的结构
KR100665222B1 (ko) 2005-07-26 2007-01-09 삼성전기주식회사 확산재료를 이용한 엘이디 패키지 및 그 제조 방법
KR100661614B1 (ko) 2005-10-07 2006-12-26 삼성전기주식회사 질화물계 반도체 발광소자 및 그 제조방법
KR100723247B1 (ko) 2006-01-10 2007-05-29 삼성전기주식회사 칩코팅형 ｌｅｄ 패키지 및 그 제조방법
KR100735325B1 (ko) 2006-04-17 2007-07-04 삼성전기주식회사 발광다이오드 패키지 및 그 제조방법
KR100930171B1 (ko) 2006-12-05 2009-12-07 삼성전기주식회사 백색 발광장치 및 이를 이용한 백색 광원 모듈
KR100855065B1 (ko) 2007-04-24 2008-08-29 삼성전기주식회사 발광 다이오드 패키지
KR100982980B1 (ko) 2007-05-15 2010-09-17 삼성엘이디 주식회사 면 광원 장치 및 이를 구비하는 ｌｃｄ 백라이트 유닛
KR101164026B1 (ko) 2007-07-12 2012-07-18 삼성전자주식회사 질화물계 반도체 발광소자 및 그 제조방법
KR100891761B1 (ko) 2007-10-19 2009-04-07 삼성전기주식회사 반도체 발광소자, 그의 제조방법 및 이를 이용한 반도체발광소자 패키지
JP5558665B2 (ja) * 2007-11-27 2014-07-23 パナソニック株式会社 発光装置
JP5189835B2 (ja) 2007-12-21 2013-04-24 シチズン電子株式会社 反射枠付表面実装型ｌｅｄ
KR101332794B1 (ko) 2008-08-05 2013-11-25 삼성전자주식회사 발광 장치, 이를 포함하는 발광 시스템, 상기 발광 장치 및발광 시스템의 제조 방법
US8058659B2 (en) 2008-08-26 2011-11-15 Albeo Technologies, Inc. LED chip-based lighting products and methods of building
KR20100030470A (ko) 2008-09-10 2010-03-18 삼성전자주식회사 다양한 색 온도의 백색광을 제공할 수 있는 발광 장치 및 발광 시스템
KR101530876B1 (ko) 2008-09-16 2015-06-23 삼성전자 주식회사 발광량이 증가된 발광 소자, 이를 포함하는 발광 장치, 상기 발광 소자 및 발광 장치의 제조 방법
US8008683B2 (en) 2008-10-22 2011-08-30 Samsung Led Co., Ltd. Semiconductor light emitting device
US20100119839A1 (en) 2008-11-13 2010-05-13 Maven Optronics Corp. System and Method for Forming a Thin-Film Phosphor Layer for Phosphor-Converted Light Emitting Devices
JP5223726B2 (ja) 2009-02-27 2013-06-26 日亜化学工業株式会社 発光装置
US20110049545A1 (en) 2009-09-02 2011-03-03 Koninklijke Philips Electronics N.V. Led package with phosphor plate and reflective substrate
JP2012044037A (ja) 2010-08-20 2012-03-01 Asahi Glass Co Ltd 発光素子用基板および多数個取り基板
DE112011102800T8 (de) 2010-08-25 2013-08-14 Samsung Electronics Co., Ltd. Phosphorfilm, Verfahren zum Herstellen desselben, Beschichtungsverfahren für eine Phosphorschicht, Verfahren zum Herstellen eines LED-Gehäuses und dadurch hergestelltes LED-Gehäuse
US8198109B2 (en) 2010-08-27 2012-06-12 Quarkstar Llc Manufacturing methods for solid state light sheet or strip with LEDs connected in series for general illumination
KR20120032305A (ko) 2010-09-28 2012-04-05 삼성엘이디 주식회사 반도체 발광다이오드 칩, 그 제조방법 및 품질관리방법
US8227271B1 (en) 2011-01-27 2012-07-24 Himax Technologies Limited Packaging method of wafer level chips
CN107122585B (zh) 2011-02-17 2022-07-01 耐克创新有限合伙公司 使用图像数据选择并关联体育活动数据
US8941137B2 (en) * 2011-03-06 2015-01-27 Mordehai MARGALIT Light emitting diode package and method of manufacture
JP5287935B2 (ja) 2011-06-16 2013-09-11 東レ株式会社 蛍光体含有シート、それを用いたｌｅｄ発光装置およびその製造方法
JP5864367B2 (ja) 2011-06-16 2016-02-17 日東電工株式会社 蛍光接着シート、蛍光体層付発光ダイオード素子、発光ダイオード装置およびそれらの製造方法
KR101795370B1 (ko) 2011-07-28 2017-11-08 삼성전자주식회사 발광디바이스의 제조방법
JP5848562B2 (ja) * 2011-09-21 2016-01-27 シチズン電子株式会社 半導体発光装置及びその製造方法。
US20130187540A1 (en) * 2012-01-24 2013-07-25 Michael A. Tischler Discrete phosphor chips for light-emitting devices and related methods
CN103254889B (zh) 2012-02-16 2015-12-09 赛恩倍吉科技顾问（深圳）有限公司 荧光粉薄膜制作方法及相应的发光二极管封装方法
JP6237181B2 (ja) * 2013-12-06 2017-11-29 日亜化学工業株式会社 発光装置の製造方法
JP6489831B2 (ja) * 2015-01-07 2019-03-27 スタンレー電気株式会社 波長変換体及びその製造方法並びに当該波長変換体を用いた照明装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201210103A (en) * 2010-06-22 2012-03-01 Koninkl Philips Electronics Nv Electronic device with cover
TW201244183A (en) * 2011-01-28 2012-11-01 Seoul Opto Device Co Ltd Wafer level LED package and method of fabricating the same
TW201322490A (zh) * 2011-09-26 2013-06-01 Glo Ab 奈米線尺寸之光電結構及其製造方法
TWM453969U (zh) * 2012-12-26 2013-05-21 Genesis Photonics Inc 發光裝置

Also Published As

Publication number Publication date
DE102015100294A1 (de) 2015-07-16
US9431583B2 (en) 2016-08-30
CN104779239A (zh) 2015-07-15
DE102015100294B4 (de) 2021-07-01
US20150200338A1 (en) 2015-07-16
TW201528542A (zh) 2015-07-16
US20160118551A1 (en) 2016-04-28
KR20150084312A (ko) 2015-07-22
KR101584201B1 (ko) 2016-01-13
US9691945B2 (en) 2017-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI553900B (zh) 半導體發光元件
US10121945B2 (en) Semiconductor light emitting device
US9568156B2 (en) Light source module and lighting device having the same
KR101809472B1 (ko) 광추출 효율이 향상된 발광 장치
US10043951B2 (en) Light emitting device package and method of manufacturing the same
KR101539246B1 (ko) 광추출 효율이 향상된 발광 장치의 제조 방법 및 그 방법으로 제조된 발광 장치
JP5369486B2 (ja) 発光装置
CN112838156A (zh) 发光装置
US9897789B2 (en) Light emitting device package and lighting device having the same
JP6769248B2 (ja) 発光装置
JP2007266579A (ja) 発光装置
US8053805B2 (en) Light emitting device, light emitting device and package, and lighting system
KR102300558B1 (ko) 광원 모듈
JP5194675B2 (ja) 発光装置
EP2720266B1 (en) Luminescence device
US9989197B2 (en) Optical device and light source module including the same
US9890924B2 (en) Optical device and light source module including the same
KR101683888B1 (ko) 발광 장치 및 이를 구비한 표시 장치
JP2010153561A (ja) 発光装置
JP2008244469A (ja) 発光装置
JP4705701B2 (ja) 発光装置
JP5168880B2 (ja) 発光装置
KR101962119B1 (ko) 발광소자
CN114005913A (zh) 一种发光结构
KR20120038776A (ko) 발광 소자