TWI664753B - 小型發光二極體晶片 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種發光二極體晶片。發光二極體晶片包括： 基板；第一導電型半導體層，配置在基板上；平台，配置到第一導電型半導體層上，包括活性層及第二導電型半導體層；絕緣層，覆蓋第一導電型半導體層及平台，包括使第一導電型半導體層露出的至少一個第一開口部、及位於平台的上部的第二開口部；第一焊墊電極，配置到絕緣層的上部，通過第一開口部電連接到第一導電型半導體層；及第二焊墊電極，配置到絕緣層的上部，通過第二開口部電連接到電連接到第二導電型半導體層；且絕緣層的第一開口部包括由第一焊墊電極覆蓋的第一區域、及露出到第一焊墊電極的外部的第二區域。

Description

小型發光二極體晶片
本發明涉及一種小型發光二極體晶片及包括其的發光裝置。
發光二極體用在大型背光單元(Back Light Unit：BLU)、普通照明及電氣元件等各種產品中，並且廣泛地用在小型家電產品及裝飾產品。
發光二極體除簡單地用作光源以外，也用於傳達資訊、彰顯美感等各種用途。因此，要求利用發光二極體的產品的設計自由度。例如，需在可撓性印刷電路板(Flexible Printed Circuits Board：FPCB)安裝發光二極體而自由地變更產品的形態。尤其，要求可根據需求者的需要自由地變更形態的產品。
然而，發光二極體例如由氮化鎵類單晶半導體製作，故而無法變更發光二極體的形態。但是，如果將小型發光二極體安裝到可撓性印刷電路板等，則可製作變形較為自由的產品。因此，為了製造可變形的產品，要求發光二極體的小型化。
另一方面，大部分的發光二極體通常利用焊料安裝到引 線。在利用焊料安裝發光二極體的情況下，因焊料的流動性而發光二極體易於發生歪斜(tilting)。為解決這種問題，可在引線形成槽而防止因焊料引起的發光二極體的歪斜。但是，難以對具有柔軟性的FPCB等基板上的引線進行形成槽等加工，在引線形成槽的情況下，當改變產品的形態時，引線易於發生斷線而產生產品的可靠性下降的問題。而且，在以較窄的間隔配置小型的發光二極體的情況下，在引線的較多部分形成槽，因此可靠性更下降。
因此，要求開發一種不僅製造產率較高，而且可確保設計自由度、確保適於各種設計的耐久性、適於防止歪斜的發光二極體晶片及發光裝置。
本發明欲解決的課題在於提供一種將面積及厚度最小化，並且發光效率較高且製造產率較高的發光二極體晶片。
本發明欲解決的另一課題在於提供一種不僅可防止電氣短路，而且還可減少所製造的晶片間的電性能偏差的倒裝晶片型發光二極體晶片。
本發明欲解決的又一課題在於提供一種通過利用最小限度的厚度的接合部將經小型化及薄型化的發光二極體晶片安裝到基板上而實現薄型化的發光裝置，且提供一種耐久性優異的發光裝置。
本發明欲解決的又一課題在於提供一種不僅可確保產品的耐久性，而且在進行安裝時還可防止歪斜的發光二極體晶片及發光裝置。
本發明欲解決的又一課題在於提供一種包括經小型化及薄型化的發光二極體晶片及/或發光裝置的應用產品。
本發明的一實施例的發光二極體晶片包括：基板，包括形成在上表面的多個突出部；發光構造體，位於所述基板上，包括第一導電型半導體層、位於所述第一導電型半導體層上的第二導電型半導體層、及位於所述第一導電型半導體層與第二導電型半導體層之間的活性層，且包括貫通所述第二導電型半導體層及所述活性層而使所述第一導電型半導體層的一部分露出的至少一個孔；接觸電極，至少局部地位於所述第二導電型半導體層上，包括與所述第二導電型半導體層歐姆接觸的透光性導電氧化物；反光性絕緣層，覆蓋所述發光構造體的側面及上表面，包括使通過所述孔露出的第一導電型半導體層露出的第一開口部、及使所述接觸電極局部地露出的第二開口部，且包括分佈布拉格反射器；第一焊墊電極，位於所述反光性絕緣層上，通過所述第一開口部而與所述第一導電型半導體層電連接；及第二焊墊電極，位於所述反光性絕緣層上，通過所述第二開口部而與所述接觸電極電連接；且所述基板的上表面的一部分露出到所述發光構造體的周邊，所述反光性絕緣層與露出在所述發光構造體的周邊的基板 的上表面相接，所述基板的上部棱角與所述反光性絕緣層隔開。
本發明的又一實施方式的發光裝置包括：第二基板；發光二極體晶片，位於所述第二基板上；及第一接合部及第二接合部，位於所述發光二極體晶片與所述第二基板之間；所述發光二極體晶片包括：第一基板，包括形成在下表面的多個突出部；發光構造體，位於所述第一基板的下方，包括第二導電型半導體層、位於所述第二導電型半導體層上的第一導電型半導體層、及位於所述第一導電型半導體層與第二導電型半導體層之間的活性層，且包括貫通所述第二導電型半導體層及所述活性層而使所述第一導電型半導體層的一部分露出的至少一個孔；接觸電極，至少局部地位於所述第二導電型半導體層的下方，與所述第二導電型半導體層歐姆接觸；反光性絕緣層，覆蓋所述發光構造體的側面及下表面，包括使通過所述孔露出的第一導電型半導體層露出的第一開口部、及使所述接觸電極局部地露出的第二開口部，且包括分佈布拉格反射器；第一焊墊電極，位於所述反光性絕緣層的下方，通過所述第一開口部而與所述第一導電型半導體層電連接；及第二焊墊電極，位於所述反光性絕緣層的下方，通過所述第二開口部而與所述接觸電極電連接；且所述第一基板的下表面的一部分露出到所述發光構造體的周邊，所述反光性絕緣層與露出在所述發光構造體的周邊的第一基板的下表面相接，所述第一基板的下部棱角與所述反光性絕緣層隔開，所述第一接合部及所述第二接合部分別電連接到所述第一焊墊電極及第二焊墊電極。
根據本發明的又一實施例，提供一種發光二極體晶片，其包括：基板；第一導電型半導體層，配置在所述基板上；平台，配置到所述第一導電型半導體層上，包括活性層及第二導電型半導體層；絕緣層，覆蓋所述第一導電型半導體層及所述平台，包括使所述第一導電型半導體層露出的至少一個第一開口部、及位於所述平台的上部的第二開口部；第一焊墊電極，配置到所述絕緣層的上部，通過所述第一開口部而電連接到所述第一導電型半導體層；及第二焊墊電極，配置到所述絕緣層的上部，通過所述第二開口部而電連接到所述第二導電型半導體層；且所述絕緣層的第一開口部包括由所述第一焊墊電極覆蓋的第一區域、及露出到所述第一焊墊電極的外部的第二區域。
在一實施例中，絕緣層包括多個第一開口部，第一開口部中的兩個分別配置在平台的兩側面。
在一實施例中，第一開口部中的一個配置在平台的兩側面中的一側面。
在一實施例中，平台包括從側面凹陷的多個溝槽，多個第一開口部分別使在多個溝槽內露出的第一導電型半導體層局部地露出。
在一實施例中，平台更包括使第一導電型半導體層露出的貫通孔，絕緣層更包括在貫通孔內使第一導電型半導體層露出的開口部，第一焊墊電極通過貫通孔電連接到第一導電型半導體層。
在一實施例中，貫通孔配置在溝槽之間，溝槽配置在平台的兩側面。
在一實施例中，第一開口部的第二區域使第一導電型半導體層的側面局部地露出。
在一實施例中，發光二極體晶片更包括接觸電極，接觸電極配置到平台與絕緣層之間而與第二導電型半導體層接觸，第二焊墊電極連接到接觸電極。
在一實施例中，在活性層產生的光通過基板向外部射出，並且通過第一焊墊電極與第二焊墊電極之間的區域向外部射出。
在一實施例中，接觸電極為使在活性層產生的光透射的透明電極。
根據本發明的又一實施例，提供一種發光裝置，其包括：基底；導電性配線，配置在所述基底上；所述發光二極體晶片，配置在所述基底上；及第一接合材及第二接合材，使所述發光二極體晶片接合到所述導電性配線。
根據本發明，提供一種構造簡單的發光二極體晶片，由此可提供經小型化及薄型化的高效發光二極體晶片及發光裝置。並且，通過使第一開口部的第二區域露出到第一焊墊電極的外部，可減少發光二極體晶片間的電性能變化，將製造製程穩定化，因此可提高發光二極體晶片的製造產率。進而，即便不對基板上 的引線進行加工，也可防止發光二極體晶片的歪斜，因此可提高產品的耐久性，可在產品內均勻地安裝多個晶片。
通過之後的詳細說明，明確地理解本發明的其他特徵及優點。
10‧‧‧電子裝置
11‧‧‧顯示器
12、410‧‧‧殼體
50、100、200、300、400‧‧‧發光二極體晶片
110、1000‧‧‧基板
110a‧‧‧部分
110p‧‧‧突出部
111‧‧‧改質區域
120‧‧‧發光構造體
120a‧‧‧第一側面
120b‧‧‧第二側面
120c‧‧‧第三側面
120d‧‧‧第四側面
120g‧‧‧溝槽
120h‧‧‧孔
120i‧‧‧隔離槽
120m‧‧‧平台
120m1‧‧‧第一部分
120m2‧‧‧第二部分
121‧‧‧第一導電型半導體層
123‧‧‧活性層
125‧‧‧第二導電型半導體層
130‧‧‧接觸電極
130a、130b‧‧‧開口部
135‧‧‧延伸電極
140‧‧‧反光性絕緣層
140a‧‧‧第三開口部
140a1‧‧‧第一區域
140a2‧‧‧第二區域
140b‧‧‧第四開口部
140c‧‧‧開口部
141‧‧‧介面層
143‧‧‧積層構造
151‧‧‧第一焊墊電極
151a、153a‧‧‧凹部
151c‧‧‧第一接觸區域
153‧‧‧第二焊墊電極
153c‧‧‧第二接觸區域
211、213‧‧‧接合部
310、2000‧‧‧基底
320‧‧‧導電性圖案
321‧‧‧第一導電性圖案
323‧‧‧第二導電性圖案
411‧‧‧電路板
420‧‧‧輸入構造物
430‧‧‧背光
440‧‧‧小鍵盤
440u‧‧‧單位小鍵盤
450‧‧‧支撐部
460‧‧‧發光部
500‧‧‧波長轉換部
510‧‧‧透明樹脂
530‧‧‧螢光體粒子
2321、2323、5321、5323‧‧‧導電性配線
3000‧‧‧燈泡基底
3100‧‧‧中央柱
3200‧‧‧LED燈絲
3300‧‧‧透光性燈泡
4000‧‧‧輸入裝置
5000‧‧‧可撓性基底
5300‧‧‧導電性墊
5320‧‧‧電路配線
5400‧‧‧覆蓋層
L1‧‧‧線
D1、D2、D3‧‧‧最短隔開距離
D4‧‧‧間隔
SWkey‧‧‧開關
Rkey‧‧‧電阻
T1、T3‧‧‧厚度
T2、T4‧‧‧距離
UD1‧‧‧單位元件區域
圖1至圖3是用以說明本發明的一實施例的發光二極體晶片的俯視圖及剖面圖。
圖4是用以說明本發明的又一實施例的發光裝置的剖面圖。
圖5a至圖10b是用以說明本發明的又一實施例的發光二極體晶片的製造方法的俯視圖及剖面圖。
圖11至圖13是用以說明本發明的一實施例的發光二極體晶片100的俯視圖。
圖14及圖15是用以說明本發明的一實施例的發光二極體晶片100的剖面圖。
圖16是用以說明本發明的實施例的發光二極體晶片100的電流路徑的俯視圖。
圖17至圖21b是用以說明本發明的又一實施例的發光二極體晶片200的俯視圖及剖面圖。
圖22至圖26是用以說明本發明的又一實施例的發光二極體晶片300的俯視圖及剖面圖。
圖27至圖31是用以說明本發明的又一實施例的發光二極體晶片400的俯視圖及剖面圖。
圖32a至圖37b是用以說明本發明的一實施例的發光二極體晶片100的製造方法的俯視圖及剖面圖。
圖38是用以說明本發明的又一實施例的具有波長轉換部的發光二極體晶片100的概略剖面圖。
圖39是用以說明本發明的又一實施例的具有波長轉換部的發光二極體晶片100的概略剖面圖。
圖40是表示圖39的發光二極體晶片的概略立體圖。
圖41是用以說明本發明的一實施例的發光裝置的概略剖面圖。
圖42是用以說明本發明的又一實施例的發光裝置的概略剖面圖。
圖43(a)及圖43(b)是用以說明應用本發明的一實施例的發光二極體晶片的應用品的局部立體圖。
圖44是用以說明本發明的一實施例的燈條的概略圖。
圖45是用以說明本發明的一實施例的發光二極體(Light Emitting Diode，LED)燈的概略剖面圖。
圖46a至圖48是用以說明本發明的又一實施例的電子裝置的立體圖、俯視圖、剖面圖及電路圖。
圖49是用以說明本發明的又一實施例的可撓性鍵盤的俯視圖。
圖50是圖49的局部剖面圖。
以下，參照附圖，詳細地對本發明的實施例進行說明。之後介紹的實施例是為了充分地向本發明所屬技術領域的普通技術人員傳達本發明的思想而以示例的形式提供的實施例。因此，本發明並不限定於以下所說明的實施例，也可具體化成其他形態。另外，方便起見，也可在圖中誇張地表示構成要素的寬度、長度、厚度等。並且，在記載為一個構成要素處於其他構成要素的「上部」或「上」的情況下，不僅包括各部分處於其他部分的「正上部」或「正上方」的情況，而且還包括在各構成要素與其他構成要素之間介置有又一構成要素的情況。在整篇說明書中，相同的參照符號表示相同的構成要素。
以下，介紹發光二極體晶片、發光裝置及各種應用品。此處，發光二極體晶片是半導體製程中使用的普通含義，意指通過單體化製程而從晶片分離的晶粒(die)。並且，可在單體化前或單體化後，將波長轉換部提供到所述發光二極體晶片。將波長轉換部提供到發光二極體晶片上而成的裝置可命名為發光二極體晶片，也可命名為發光裝置，在本說明書中，分類為發光二極體晶片。另一方面，「發光裝置」是指將發光二極體晶片安裝到二次基板或基底而成的裝置。只要是在基底安裝有發光二極體晶片的裝置，則可命名為任意裝置、例如包括特定應用品在內而命名為發 光裝置。在詳細說明中，主要將安裝有單個發光二極體晶片的裝置稱為發光裝置，但發光裝置並非必須解釋為這種狹義，之後所說明的燈紙、燈條及鍵盤也可命名為發光裝置。
本發明的一實施例的發光二極體晶片包括：基板，包括形成在上表面的多個突出部；發光構造體，位於所述基板上，包括第一導電型半導體層、位於所述第一導電型半導體層上的第二導電型半導體層、及位於所述第一導電型半導體層與第二導電型半導體層之間的活性層，且包括貫通所述第二導電型半導體層及所述活性層而使所述第一導電型半導體層的一部分露出的至少一個孔；接觸電極，至少局部地位於所述第二導電型半導體層上，包括與所述第二導電型半導體層歐姆接觸的透光性導電氧化物；反光性絕緣層，覆蓋所述發光構造體的側面及上表面，包括使通過所述孔露出的第一導電型半導體層露出的第一開口部、及使所述接觸電極局部地露出的第二開口部，且包括分佈布拉格反射器；第一焊墊電極，位於所述反光性絕緣層上，通過所述第一開口部而與所述第一導電型半導體層電連接；及第二焊墊電極，位於所述反光性絕緣層上，通過所述第二開口部而與所述接觸電極電連接；且所述基板的上表面的一部分露出到所述發光構造體的周邊，所述反光性絕緣層與露出在所述發光構造體的周邊的基板的上表面相接，所述基板的上部棱角與所述反光性絕緣層隔開。
所述發光二極體晶片的厚度可為40μm以上且90μm以下。
所述發光二極體晶片的水平截面積可為30000μm2以上且65000μm2以下。
所述發光二極體晶片的驅動電流的電流密度可為7mA/mm2以上且250mA/mm2以下。
所述第一焊墊電極與所述第二焊墊電極的面積之和可為所述發光二極體晶片的水平面積的80%以上且95%以下。
所述第一焊墊電極與第二焊墊電極的最短隔開距離可為3μm至20μm。
可由所述反光性絕緣層覆蓋露出在所述基板的上表面的突出部中的一部分。
露出在所述基板的上表面的突出部中的剩餘一部分可露出。
所述接觸電極可覆蓋所述第二導電型半導體層的上表面，包括使所述發光構造體的孔露出的第三開口部、及使所述第二導電型半導體層局部地露出的至少一個第四開口部。
所述第四開口部的寬度小於所述第二開口部的寬度，所述接觸電極的上表面的一部分可與所述第二焊墊電極相接。
所述基板可包括經圖案化的藍寶石基板。
所述第一焊墊電極可包括形成到其上表面且與所述第一開口部的位置對應而定位的凹部，所述第二焊墊電極可包括形成到其上表面且與所述第二開口部的位置對應而定位的凹部。
本發明的一實施例的發光裝置包括：第二基板；發光二 極體晶片，位於所述第二基板上；及第一接合部及第二接合部，位於所述發光二極體晶片與所述第二基板之間；所述發光二極體晶片包括：第一基板，包括形成在下表面的多個突出部；發光構造體，位於所述第一基板的下方，包括第二導電型半導體層、位於所述第二導電型半導體層上的第一導電型半導體層、及位於所述第一導電型半導體層與第二導電型半導體層之間的活性層，且包括貫通所述第二導電型半導體層及所述活性層而使所述第一導電型半導體層的一部分露出的至少一個孔；接觸電極，至少局部地位於所述第二導電型半導體層的下方，與所述第二導電型半導體層歐姆接觸；反光性絕緣層，覆蓋所述發光構造體的側面及下表面，包括使通過所述孔露出的第一導電型半導體層露出的第一開口部及使所述接觸電極局部地露出的第二開口部，且包括分佈布拉格反射器；第一焊墊電極，位於所述反光性絕緣層的下方，通過所述第一開口部而與所述第一導電型半導體層電連接；及第二焊墊電極，位於所述反光性絕緣層的下方，通過第二開口部而與所述接觸電極電連接；且所述第一基板的下表面的一部分露出到所述發光構造體的周邊，所述反光性絕緣層與露出在所述發光構造體的周邊的第一基板的下表面相接，所述第一基板的下部棱角與所述反光性絕緣層隔開，所述第一接合部及所述第二接合部分別電連接到所述第一焊墊電極及第二焊墊電極。
所述第一接合部與第二接合部間的最短隔開距離可大於所述第一焊墊電極與第二焊墊電極間的最短隔開距離。
所述第一接合部及第二接合部中的至少一個可至少局部地覆蓋反光性絕緣層，所述反光性絕緣層覆蓋所述發光構造體的側面。
所述第一接合部及第二接合部中的至少一個可至少局部地覆蓋露出在所述發光構造體的周邊的第一基板的下表面。
所述第一接合部及第二接合部中的至少一個可局部地覆蓋所述第一基板的側面。
所述第一接合部及第二接合部可包括焊料。
在本發明的各實施方式的包括輸入裝置的電子裝置中，所述電子裝置包括實施例的發光二極體晶片及發光裝置中的至少任一種。
所述輸入裝置可包括多個小鍵盤，所述多個小鍵盤可包括形成在其上表面的發光區域，從所述發光區域射出的光可為從所述發光二極體晶片或所述發光裝置射出的光。
所述輸入裝置可包括多個小鍵盤，所述多個小鍵盤包括形成在其上表面的發光區域，所述發光二極體晶片可位於所述多個小鍵盤中的至少一部分的下方，可通過所述發光區域射出從所述發光二極體晶片或所述發光裝置射出的光。
本發明的又一實施例的發光二極體晶片包括：基板；第一導電型半導體層，配置在所述基板上；平台，配置到所述第一導電型半導體層上，包括活性層及第二導電型半導體層；絕緣層，覆蓋所述第一導電型半導體層及所述平台，包括使所述第一導電 型半導體層露出的至少一個第一開口部、及位於所述平台的上部的第二開口部；第一焊墊電極，配置到所述絕緣層的上部，通過所述第一開口部而電連接到所述第一導電型半導體層；及第二焊墊電極，配置到所述絕緣層的上部，通過所述第二開口部而電連接到所述第二導電型半導體層；且所述絕緣層的第一開口部包括由所述第一焊墊電極覆蓋的第一區域、及露出到所述第一焊墊電極的外部的第二區域。
通過追加第二區域，可相對較大地形成第一開口部，因此可將用以在受限的設計範圍內形成第一開口部的製程穩定化。由此，可容易地提供小型的發光二極體晶片。而且，第二區域位於第一焊墊電極的外部，因此不會對第一焊墊電極的接觸面積變化產生影響。因此，即便因製造製程上的公差而第一開口部的尺寸發生變動，也可緩和第一焊墊電極的接觸面積的變化，由此可縮小發光二極體晶片間的順向電壓等電性能的偏差。
另一方面，所述絕緣層可包括多個第一開口部，所述第一開口部中的兩個可分別配置到所述平台的兩側面。進而，所述第一開口部中的一個可配置到所述平台的側面中的所述兩側面之間的一側面。通過在平台的側面配置所述第一開口部，可防止平台的面積減少，可在平台內均勻地分散電流。
所述平台可包括從側面凹陷的多個溝槽，多個第一開口部可使分別露出在所述多個溝槽內的第一導電型半導體層局部地露出。
在一些實施例中，所述平台還包括使所述第一導電型半導體層露出的貫通孔，所述絕緣層還可包括在所述貫通孔內使所述第一導電型半導體層露出的開口部。所述第一焊墊電極可通過所述貫通孔而電連接到所述第一導電型半導體層。通過在平台形成貫通孔，可有助於在平台內分散電流。
所述貫通孔可配置到配置在所述平台的兩側面的溝槽之間。但是，本發明並不限定於此，也可變更貫通孔的位置。
另一方面，所述第一開口部的第二區域可使所述第一導電型半導體層的側面局部地露出。因此，可相對更大地形成第一開口部。
所述發光二極體晶片還可包括配置到所述平台與所述絕緣層之間而與所述第二導電型半導體層接觸的接觸電極，所述第二焊墊電極可連接到所述接觸電極。
所述接觸電極可包括第三開口部，所述第三開口部可位於所述第二開口部內。因此，所述接觸電極的一部分露出到所述第二開口部，第二焊墊電極可在所述第二開口部內連接到所述接觸電極及所述第二導電型半導體層。
在一些實施例中，所述接觸電極可為使在所述活性層產生的光透射的透明電極。進而，在所述活性層產生的光可通過所述基板而向外部射出，並且通過所述第一焊墊電極與第二焊墊電極之間的區域而向外部射出。由此，可提供向兩個方向射出光的發光二極體晶片。
另一方面，所述發光二極體晶片還可包括配置在所述第一導電型半導體層上的延伸電極，所述絕緣層的第一開口部使所述延伸電極局部地露出，所述第一焊墊電極可通過所述第一開口部連接到所述延伸電極。
在一些實施例中，所述發光二極體晶片還可包括配置在所述基板上的波長轉換部。進而，所述波長轉換部可覆蓋所述基板的上表面及側面。
本發明的又一實施例的發光裝置包括：基底；導電性配線，配置在所述基底上；所述發光二極體晶片，配置在所述基底上；及第一接合材及第二接合材，使所述發光二極體晶片接合到所述導電性配線；且所述第一接合材及第二接合材分別使所述發光二極體晶片的第一焊墊電極及第二焊墊電極接合到所述導電性配線。
所述第一接合材可與露出在所述第二區域的第一導電型半導體層接觸。即便第一接合材與第一導電型半導體層接觸，也不會產生電氣短路的問題。進而，第一接合材可與第一導電型半導體層肖特基接觸，因此即便第一接合材與第一導電型半導體層接觸，也不會改變順向電壓。
另一方面，所述導電性配線之間的隔開距離可大於所述第一焊墊電極與第二焊墊電極之間的隔開距離。
進而，所述第一接合材及第二接合材可局部地覆蓋所述導電性配線的側面。
另一方面，所述基底可為可撓性基底，進而可為透明薄膜。所述基底可呈各種形狀，例如可呈具有較廣的面積的紙形狀或較長的帶形狀。由此，所述發光裝置可提供為燈紙、燈條(strap or band)或鍵盤等。
另一方面，根據本發明的實施例，提供一種應用所述發光二極體晶片的各種應用品。
以下，參照附圖，對本發明的各實施例進行說明。
圖1至圖3是用以說明本發明的一實施例的發光二極體晶片50的俯視圖及剖面圖。具體而言，圖1是表示所述發光二極體晶片50的平面的俯視圖，圖2是為了便於說明，省略第一焊墊電極151、第二焊墊電極153及反光性絕緣層140而表示平台120m及接觸電極130的平面的俯視圖。圖3是表示與圖1及圖2的A-A'線對應的部分的剖面的剖面圖。
參照圖1至圖3，發光二極體晶片50包括基板110、發光構造體120、接觸電極130、反光性絕緣層140、第一焊墊電極151及第二焊墊電極153。
發光二極體晶片50可為具有較小的水平面積的小型發光二極體晶片。發光二極體晶片50可具有約65000μm2以下的水平截面積，進而可具有約30000μm2以上且約65000μm2以下的水平截面積。例如，發光二極體晶片50可具有230μm×180μm或250μm×200μm的尺寸。然而，實施例的發光二極體晶片50的橫長及縱長並不限定於上述內容。並且，發光二極體晶片50可為具 有較薄的厚度的小型發光二極體晶片。發光二極體晶片50可具有約90μm以下的厚度T1，進而可具有約40μm以上且90μm以下的厚度T1。能夠以7mA/mm2以上且250mA/mm2以下的電流密度驅動發光二極體晶片50。本實施例的發光二極體晶片50具有上述水平截面積及厚度，因此所述發光二極體晶片50可容易地應用到要求小型及/或薄型發光裝置的各種電子裝置。
基板110可為絕緣性基板或導電性基板。基板110可為用以使發光構造體120生長的生長基板，可包括藍寶石基板、碳化矽基板、矽基板、氮化鎵基板、氮化鋁基板等。並且，基板110包括形成在其上表面的至少一部分區域的多個突出部110p。基板110的多個突出部110p可形成為規則及/或不規則的圖案。例如，基板110可包括經圖案化的藍寶石基板(Patterned sapphire substrate：PSS)，所述經圖案化的藍寶石基板包括形成在上表面的多個突出部110p。
進而，基板110可包括呈從基板110的至少一側面沿水平方向延伸的帶形狀的至少一個改質區域111。改質區域111會在分離基板110而將元件單體化的過程中形成。例如，可通過利用內部加工方法(例如，隱形切割裝備)對基板110進行內部加工而形成改質區域111。可通過所述內部加工雷射在基板110的內部形成刻劃面。此時，從改質區域111至基板110的下部面的距離可小於從改質區域111至基板110的上部面的距離。在考慮向發光二極體晶片50的側面出射的光時，傾向於基板110的下方側進 行雷射加工而相對傾向於下部形成所述改質區域111，由此可提高在發光構造體120形成的光向外部的抽出效率。並且，如果以接近發光構造體120的方式形成改質區域111，則會在雷射加工製程中氮化物類半導體受損而電性能產生問題。因此，通過以傾向於基板110的下方側定位的方式形成改質區域111，可防止因發光構造體120受損引起的發光二極體晶片50可靠性下降及發光效率下降。
發光構造體120位於基板110上。並且，發光構造體120的下表面的面積可小於基板110的上表面的面積，由此可在發光構造體120周邊的至少一部分區域露出基板110的上表面。多個突出部110p的一部分可位於發光構造體120與基板110之間，多個突出部110p的一部分可露出到發光構造體120的周邊。
基板110的上表面露出到發光構造體120的周邊，由此發光二極體晶片50在製造過程中的彎曲(bowing)減少，從而可防止發光構造體120受損而提高製造產率。並且，因所述彎曲減少而可減少施加到發光構造體120的應力，因此可更薄地加工基板110的厚度。由此，可提供具有約90μm以下的較薄厚度的經薄型化的發光二極體晶片50。在下文將述的實施例中更詳細地對與此相關的內容進行說明。
發光構造體120包括第一導電型半導體層121、位於第一導電型半導體層121上的第二導電型半導體層125、及位於第一導電型半導體層121與第二導電型半導體層125之間的活性層123。 第一導電型半導體層121、活性層123及第二導電型半導體層125可包括Ⅲ-V氮化物類半導體，例如可包括如(Al、Ga、In)N的氮化物類半導體。第一導電型半導體層121可包括n型雜質(例如，Si、Ge、Sn)，第二導電型半導體層125可包括p型雜質(例如，Mg、Sr、Ba)。並且，也可與上述內容相反。活性層123可包括多量子阱構造(MQW)，可調節氮化物類半導體的組成比，以便射出所期望的波長。尤其，在本實施例中，第二導電型半導體層125可為p型半導體層。
發光構造體120可包括至少局部地貫通活性層123及第二導電型半導體層125而露出第一導電型半導體層121的至少一個孔120h。孔120h使第一導電型半導體層121局部地露出，孔120h的側面可由活性層123及第二導電型半導體層125包圍。並且，發光構造體120可包括平台120m，所述平台包括活性層123及第二導電型半導體層125。平台120m位於第一導電型半導體層121上。孔120h能夠以貫通平台120m的方式形成，由此孔120h可形成為由平台120m包圍的形態。然而，本實施例的發光二極體晶片50只要呈通過孔120h露出第一導電型半導體層121的構造，則無限制，也可省略平台120m。
接觸電極130位於第二導電型半導體層125上。接觸電極130可與第二導電型半導體層125歐姆接觸。接觸電極130可包括透明電極。透明電極例如還可包括如氧化銦錫(Indium Tin Oxide，ITO)、氧化鋅(Zinc Oxide，ZnO)、氧化鋅銦錫(Zinc Indium Tin Oxide，ZITO)、氧化銦鋅(Zinc Indium Oxide，ZIO)、氧化鋅錫(Zinc Tin Oxide，ZTO)、氧化鎵銦錫(Gallium Indium Tin Oxide，GITO)、氧化銦鎵(Gallium Indium Oxide，GIO)、氧化鋅鎵(Gallium Zinc Oxide，GZO)、鋁摻雜氧化鋅(Aluminum doped Zinc Oxide，AZO)、氟摻雜氧化錫(Fluorine Tin Oxide，FTO)等的透光性導電氧化物、及如Ni/Au等的透光性金屬層中的至少一種。所述導電性氧化物還可包括各種摻雜劑。
尤其，包括透光性導電氧化物的接觸電極130與第二導電型半導體層125的歐姆接觸效率較高。即，如ITO或ZnO等的導電性氧化物與第二導電型半導體層125的接觸電阻低於金屬性電極與第二導電型半導體層125的接觸電阻，因此通過應用包括導電性氧化物的接觸電極130，可減少發光二極體晶片50的順向電壓(Vf)而提高發光效率。尤其，在像本實施例的發光二極體晶片50一樣以較低的電流密度驅動的小型發光二極體晶片的情況下，降低接觸電極130與第二導電型半導體層125的接觸電阻而提高歐姆特性，從而可更有效地提高發光效率。並且，與金屬性電極相比，導電性氧化物從氮化物類半導體層剝離(peeling)的概率較低，因此具有包括導電性氧化物的接觸電極130的發光二極體晶片50具有較高的可靠性。另一方面，導電性氧化物的水平方向的電流分散效率相對低於金屬性電極，但本實施例的發光二極體晶片50具有約65000μm2以下的水平截面積，因此因電流分散效率下降引起的發光效率下降非常小或幾乎不會下降。因此， 通過將包括導電性氧化物的接觸電極130應用到發光二極體晶片50，可提高電性能，提高發光效率。
接觸電極130的厚度並無限制，但可具有約2000Å至3000Å的厚度。例如，包括ITO的接觸電極130可形成為約2400Å的厚度。由於接觸電極130具有上述範圍的厚度，因此可使電流順利地沿水平方向分散而提高發光二極體晶片50的電性能。
並且，接觸電極130包括使至少一個孔120h露出的第一開口部130a。第一開口部130a的側面遠離至少一個孔120h，能夠以包圍至少一個孔120h的方式形成。此時，第一開口部130a的尺寸大於孔120h的上部的尺寸。接觸電極130以大致覆蓋第二導電型半導體層125的上表面整體的方式形成，由此在驅動發光二極體晶片50時，可提高電流分散效率。進而，接觸電極130還可包括使第二導電型半導體層125局部地露出的至少一個第二開口部130b。下文將述的第二焊墊電極153以至少局部地填充第二開口部130b的方式形成，由此可增加第二焊墊電極153的接觸面積。由此，可有效地防止第二焊墊電極153從接觸電極130或發光構造體120剝離。之後更詳細地對與此相關的內容進行說明。
反光性絕緣層140覆蓋發光構造體120的上表面及側面，並且覆蓋接觸電極130。並且，反光性絕緣層140能夠以延伸至露出在發光構造體120的周邊的基板110的上表面的方式形成。由此，反光性絕緣層140可與基板110的上表面相接，因此可更穩定地配置覆蓋發光構造體120的側面的反光性絕緣層 140。然而，反光性絕緣層140不形成為延伸至基板110的上部棱角部分，露出基板110的上部棱角的周邊的上表面。並且，反光性絕緣層140可包括使露出在至少一個孔120h的第一導電型半導體層121局部地露出的第三開口部140a、及使接觸電極130局部地露出的第四開口部140b。
反光性絕緣層140的第三開口部140a使露出在至少一個孔120h的第一導電型半導體層121局部地露出。此時，由反光性絕緣層140覆蓋孔120h的側面而防止電氣短路。第三開口部140a可用作容許第一導電型半導體層121與第一焊墊電極151的電連接的通路。反光性絕緣層140的第四開口部140b使接觸電極130局部地露出。第四開口部140b可用作容許接觸電極130與第二焊墊電極153的電連接的通路。另一方面，在一些實施例中，第四開口部140b與接觸電極130的第二開口部130b的位置對應而定位。此時，第四開口部140b的尺寸大於第二開口部130b的尺寸，由此在第四開口部140b局部地露出接觸電極130的上表面。
反光性絕緣層140可包括分佈布拉格反射器。所述分佈布拉格反射器能夠以折射率不同的介電體層反覆積層的方式形成，例如所述介電體層可包括TiO2、SiO2、HfO2、ZrO2、Nb2O5、MgF2等。在一些實施例中，反光性絕緣層140可呈交替地積層的TiO2層/SiO2層構造。分佈布拉格反射器的各層可具有特定波長的1/4的光學厚度，可形成為4對至20對(pairs)。反光性絕緣層140的最上部層可由SiNx形成。由SiNx形成的層的防濕性優異， 可保護發光二極體晶片免受濕氣的影響。
在反光性絕緣層140包括分佈布拉格反射器的情況下，反光性絕緣層140的最下部層可發揮可提高分佈布拉格反射器的膜質的底層或介面層的作用。如圖3的放大圖所示，反光性絕緣層140可包括具有相對較厚的厚度的介面層141、及位於介面層141上的折射率不同的介電體層的積層構造143。例如，反光性絕緣層140可包括約0.2μm至1.0μm厚度的由SiO2形成的介面層141、及在介面層141上按照特定週期反覆積層TiO2層/SiO2層而成的積層構造143。
所述分佈布拉格反射器可具有較高的可見光反射率。所述分佈布拉格反射器能夠以如下方式設計：入射角為0~60°，對波長為400~700nm的光具有90%以上的反射率。可通過對形成分佈布拉格反射器的多個介電體層的種類、厚度、積層週期等進行控制而提供具有上述反射率的分佈布拉格反射器。由此，可形成對相對長波長的光(例如，550nm至700nm)及相對短波長的光(例如，400nm至550nm)具有較高的反射率的分佈布拉格反射器。
如上所述，所述分佈布拉格反射器可包括多重積層構造，以便分佈布拉格反射器對較廣的波段的光具有較高的反射率。即，所述分佈布拉格反射器可包括具有第一厚度的介電體層積層而成的第一積層構造、及具有第二厚度的介電體層積層而成的第二積層構造。例如，所述分佈布拉格反射器可包括具有小於 相對於可見光的中心波長(約550nm)的光為1/4的光學厚度的厚度的介電體層積層而成的第一積層構造、及具有厚於相對於可見光的中心波長(約550nm)的光為1/4的光學厚度的厚度的介電體層積層而成的第二積層構造。進而，所述分佈布拉格反射器還可包括第三積層構造，所述第三積層構造是具有厚於相對於可見光的中心波長(約550nm)的光為1/4的光學厚度的厚度的介電體層、與具有薄於相對於所述光為1/4的光學厚度的厚度的介電體層反覆積層而成。
反光性絕緣層140可局部地覆蓋基板110的上表面露出的部分。此時，反光性絕緣層140可局部地覆蓋基板110的上表面露出的部分的突出部110p。如圖3的放大圖所示，反光性絕緣層140可覆蓋露出的突出部110p的一部分。覆蓋基板110的上表面的反光性絕緣層140的表面可具有與基板110的表面大致相似的表面分佈。反光性絕緣層140以覆蓋基板110的所露出的突出部110p的方式形成，由此可反射因露出的突出部110p散射的光而提高發光二極體晶片50的發光效率。
在幾乎覆蓋發光構造體120的上表面及側面整體的反光性絕緣層140的分佈布拉格反射器反射光，由此可提高所述發光二極體晶片50的發光效率。尤其，透射包括可提高發光二極體晶片50的電性能的導電性氧化物的接觸電極130的光可在反光性絕緣層140反射而向基板110的下部射出。並且，反光性絕緣層140以覆蓋至發光構造體120的側面的方式形成，因此朝向發光構造 體120的側面的光也在反光性絕緣層140反射而向基板110的下部射出。並且，發光構造體120周邊的基板110的上表面露出，由此反光性絕緣層140與基板110的上表面相接而更穩定地覆蓋發光構造體120的側面，從而可將通過發光構造體120的側面而損失的光最小化。
另一方面，在反光性絕緣層140與基板110的上表面相接的情況下，基板110的上部棱角周邊的上表面也露出。即，基板110的上部棱角與反光性絕緣層140隔開。由此，在分割晶片而形成多個發光二極體晶片50的過程中，防止在基板110的分割過程(例如，通過內部加工切割、刻劃及/或斷裂進行的基板110分割)中因雷射等引起的反光性絕緣層140的損傷(例如，剝離、破裂等)。尤其，在反光性絕緣層140包括分佈布拉格反射器的情況下，如果反光性絕緣層140受損，則光反射率會下降。根據本實施例，可防止因這種反光性絕緣層140的損傷引起的發光效率下降。在下文將述的實施例中更詳細地對與此相關的內容進行說明。
第一焊墊電極151及第二焊墊電極153位於反光性絕緣層140上。第一焊墊電極151可通過第三開口部140a而與第一導電型半導體層121歐姆接觸，第二焊墊電極153可通過第四開口部140b而與接觸電極130電連接。在接觸電極130包括第二開口部130b的情況下，第二焊墊電極153可與第二導電型半導體層125接觸。然而，在此情況下，第二焊墊電極153與第二導電型半導 體層125間的接觸電阻高於第二焊墊電極153與接觸電極130間的接觸電阻，因此通過第二焊墊電極153導通的電流流向接觸電極130的概率較高。例如，第二焊墊電極153與第二導電型半導體層125可形成肖特基接觸。因此，可將會因第二焊墊電極153與第二導電型半導體層125接觸而發生的電流密集(current crowding)最小化。
第一焊墊電極151及第二焊墊電極153分別可具有與形成所述第一焊墊電極151及第二焊墊電極153的部分的下部面的表面分佈對應的上表面分佈。由此，第一焊墊電極151可包括位於第三開口部140a上的凹部151a，第二焊墊電極153可包括位於第四開口部140b上的凹部153a。如上所述，在第一焊墊電極151及第二焊墊電極153的下部形成具有階差的表面，從而第一焊墊電極151與第二焊墊電極153的接觸面積會增加，在接觸的部分產生階差而防止第一焊墊電極151及第二焊墊電極153剝離。尤其，在接觸電極130包括第二開口部130b的情況下，第二焊墊電極153形成具有棱部的凹部153a，可更有效地防止第二焊墊電極153剝離。
另一方面，可相對非常小地形成第一焊墊電極151與第二焊墊電極153的最短隔開距離D1，例如可為約3μm至約20μm。可穩定地形成覆蓋發光構造體120的側面的反光性絕緣層140，故而如下文將述的實施例中所說明，能夠以覆蓋至發光二極體晶片50的側面的方式形成將發光二極體晶片50接合到第二基 板1000的接合部211、213。由此，無需確保由第一焊墊電極151與第二焊墊電極153的最短隔開距離D1產生的製程範圍，因此可將第一焊墊電極151與第二焊墊電極153的最短隔開距離D1減小為最小限度。並且，以較低的電流密度驅動本實施例的小型發光二極體晶片50，因此可更減小第一焊墊電極151與第二焊墊電極153的最短隔開距離。通過將第一焊墊電極151與第二焊墊電極153的最短隔開距離D1形成為上述範圍，可提高發光二極體晶片50的散熱效率。此時，第一焊墊電極151的面積與第二焊墊電極153的面積之和可為發光二極體晶片50的水平截面積的約80%以上且95%以上。
圖4是用以說明本發明的又一實施例的發光裝置的剖面圖。
參照圖4，所述發光裝置包括第二基板1000、位於第二基板1000上的發光二極體晶片50、第一接合部211及第二接合部213。
第二基板1000可提供安裝發光二極體晶片50的區域，例如可為發光二極體封裝體的基板或發光模組的基板等。第二基板1000可包括基底310及位於基底310上的第一導電性圖案321及第二導電性圖案323。第二基板1000可包括導電性基板、絕緣性基板或印刷電路板(PCB)。例如，如圖所示，第二基板1000可包括：絕緣性基底310；及第一導電性圖案321及第二導電性圖案323，位於基底310上，彼此電隔離。例如，第一導電性圖 案321與第二導電性圖案323可按照隔開距離D3彼此隔開而電絕緣。此時，第一導電性圖案321及第二導電性圖案323可分別電連接到發光二極體晶片50的第一焊墊電極151及第二焊墊電極153。然而，本發明並不限定於此，第二基板1000只要具有如下構造，則無限制：提供安裝發光二極體晶片50的區域，可與發光二極體晶片50電連接。
發光二極體晶片50位於第二基板1000上，與第二基板1000電連接。發光二極體晶片50可為參照圖1至圖3進行說明的各實施例的發光二極體晶片50。
第一接合部211及第二接合部213位於發光二極體晶片50與第二基板1000之間而將發光二極體晶片50接合到第二基板1000，並且彼此電連接。第一接合部211可與發光二極體晶片50的第一焊墊電極151接觸，且與第二基板1000的第一導電性圖案321接觸。與此相似，第二接合部213可與發光二極體晶片50的第二焊墊電極153接觸，且與第二基板1000的第二導電性圖案323接觸。第一接合部211及第二接合部213只要為將發光二極體晶片50與第二基板1000電連接且彼此接合的物質，則無限制，例如可包括焊料。
並且，第一接合部211及第二接合部213中的至少一個可與發光二極體晶片50的側面的至少一部分接觸。在一實施例中，第一接合部211及第二接合部213中的至少一個可覆蓋將發光構造體120的側面覆蓋的反光性絕緣層140的側面的至少一部 分，進而可覆蓋露出在發光構造體120的周邊的基板110的下表面的至少一部分，進而還可覆蓋基板110的側面的至少一部分。
如上所述，第一接合部211及第二接合部213中的至少一個以與發光二極體晶片50的側面的至少一部分接觸的方式形成，由此第一接合部211與第二接合部213間的最短隔開距離D2會小於第一焊墊電極151與第二焊墊電極153間的最短隔開距離D1。因此，即便較小地形成最短隔開距離D1(例如，約3μm至20μm)，也可較最短隔開距離D1更大地形成最短隔開距離D2，因此在安裝發光二極體晶片50時，可防止發生電氣短路。尤其，發光二極體晶片50的反光性絕緣層140穩定地覆蓋發光構造體120的側面，因此即便第一接合部211及/或第二接合部213與發光二極體晶片50的側面接觸，也不會產生電氣問題。尤其，反光性絕緣層140以延伸至基板110的所露出的上表面的方式形成，因此可更穩定地絕緣發光構造體120的側面，從而防止由接合部211、213與發光構造體120的側面發生的電氣短路。並且，接合部211、213與發光二極體晶片50接觸的面積增加而可更穩定地安裝發光二極體晶片50，從而可提高發光裝置的機械穩定性。進而，可減小接合部211、213介置到發光二極體晶片50與第二基板1000之間的厚度(即，發光二極體晶片50與第二基板1000之間的隔開距離)，因此可將發光裝置更小型化及薄型化。
圖5a至圖10b是用以說明本發明的又一實施例的發光二極體晶片50的製造方法的俯視圖及剖面圖。
省略與在上述實施例中說明的構成實質上相同的構成的詳細說明。並且，在下文將述的實施例的圖中，表示製造兩個發光二極體晶片50的方法，但本發明並不限定於此。在製造單個發光二極體晶片50的情況、及在大面積的晶片上形成三個以上的多個發光二極體晶片50的情況下，也可應用下文將述的實施例的發光二極體晶片50的製造方法。在各圖中，線L1定義為單位元件區域UD1的邊界線。即，兩側的發光構造體120以線L1為基準而分離，從而可製造兩個發光二極體晶片50。並且，各剖面圖表示與對應的俯視圖中的B-B'線對應的部分的剖面。例如，在圖5b中表示與圖5a的B-B'線對應的部分的剖面。
參照圖5a及圖5b，在基板110上形成發光構造體120。發光構造體120通常可利用已知的各種方法生長，例如可利用有機金屬化學氣相沉積(Metal Organic Chemical Vapor Deposition，MOCVD)、分子束磊晶(Molecular Beam Epitaxy，MBE)或氫化物氣相磊晶(Hydride Vapor Phase Epitaxy，HVPE)等技術生長。
其次，參照圖6a至圖7b，在發光構造體120形成至少一個孔120h及接觸電極130。進而，局部地去除發光構造體120而形成使基板110的上表面露出的隔離槽120i。
具體而言，首先參照圖6a及圖6b，在發光構造體120上形成接觸電極130。
接觸電極130可形成到發光構造體120的第二導電型半導體層125上而與第二導電型半導體層125形成歐姆接觸。接觸 電極130可包括透光性導電氧化物及/或透光性金屬。例如，形成接觸電極130可包括利用如濺鍍及/或電磁性蒸鍍的蒸鍍方法在第二導電型半導體層125上形成ITO。然而，本發明並不限定於此，形成接觸電極130可包括形成如ZnO等的其他各種透光性導電氧化物，可根據導電性氧化物的種類而應用各種製造製程。
接著，參照圖7a及圖7b，將發光構造體120圖案化而形成貫通第二導電型半導體層125及活性層123的至少一個孔120h。進而，將發光構造體120圖案化而形成貫通第二導電型半導體層125、活性層123及第一導電型半導體層121而使基板110的上表面露出的隔離槽120i。例如可利用乾式蝕刻及/或濕式蝕刻製程將發光構造體120圖案化。
發光構造體120通過隔離槽120i而分割成位於各單位元件區域UD1上的多個發光構造體120。因此，可沿線L1形成隔離槽120i。如上所述，形成隔離槽120i而將發光構造體120分割成位於多個單位元件區域UD1上的多個發光構造體120，由此可緩和因基板110與發光構造體120間的熱膨脹係數差產生的應力。由此，可減少在製造發光二極體晶片50時發生的晶片的彎曲(bowing)。
可將接觸電極130圖案化，將接觸電極130圖案化可包括形成使至少一個孔120h露出的第一開口部130a。進而，將接觸電極130圖案化還可包括形成使第二導電型半導體層125局部地露出的第二開口部130b。例如可利用乾式蝕刻及/或濕式蝕刻製程 將接觸電極130圖案化。
在上述實施例中，說明為首先形成接觸電極130後將發光構造體120圖案化，但本發明並不限定於此。在各實施例中，也可首先將發光構造體120圖案化後，在第二導電型半導體層125上形成接觸電極130。
接著，參照圖8a及圖8b，形成反光性絕緣層140，所述反光性絕緣層覆蓋發光構造體120的上表面及側面，包括第三開口部140a及第四開口部140b。
形成反光性絕緣層140可包括形成折射率不同的物質交替地積層而成的分佈布拉格反射器。例如，形成反光性絕緣層140可包括利用如濺鍍的公知的蒸鍍方法交替地反覆積層SiO2層及TiO2層。並且，形成反光性絕緣層140可包括形成覆蓋發光構造體120的上表面、側面及隔離槽120i的分佈布拉格反射器，將所述分佈布拉格反射器圖案化而形成第三開口部140a及第四開口部140b，並且使隔離槽120i的基板110的上表面露出。因此，覆蓋一單位元件區域UD1的發光構造體120的反光性絕緣層140與覆蓋相鄰的另一單位元件區域UD1的發光構造體120的反光性絕緣層140彼此隔開。
其次，參照圖9a及圖9b，可在反光性絕緣層140上形成第一焊墊電極151及第二焊墊電極153。
第一焊墊電極151可通過反光性絕緣層140的第三開口部140a而與第一導電型半導體層121接觸，且可歐姆接觸。與此 相似，第二焊墊電極153可通過反光性絕緣層140的第四開口部140b而與接觸電極130接觸及電連接。第一焊墊電極151及第二焊墊電極153可由同一製程一併形成，例如，可在通過蒸鍍及/或鍍敷製程而形成後，利用光蝕刻技術或剝離(lift off)技術而圖案化。
接著，參照圖10a及圖10b，可通過去除基板110的一部分110a而減小基板110的厚度。由此，多個單位元件區域UD1的厚度會變薄成厚度T1。此後，沿線L1分割基板110，由此可提供如圖1至圖3所示的多個發光二極體晶片50。
去除基板110的一部分110a可包括通過物理及/或化學方法局部地去除基板110。例如，可利用磨削、研磨等方法局部地去除基板110。如果減小基板110的厚度，則在因熱膨脹係數差而晶片彎曲的狀態下支撐晶片的基板110變薄，從而應力增加。因此，施加到發光構造體120的應力增加而發光構造體120產生損傷的可能性較高。但是，根據本實施例，在減小基板110的厚度前，形成將發光構造體120分割成多個發光構造體120的隔離槽120i，由此可緩和彎曲、緩和應力而防止會因基板110的厚度減小引起的發光構造體120的損傷。尤其，會因尺寸相對較小的單位元件區域UD1而應力更減小，因此各單位元件區域UD1的厚度可減小為約90μm以下的厚度。
沿線L1分割基板110可包括通過刻劃及斷裂製程分離基板110。此時，刻劃製程可包括利用內部加工雷射(例如，隱形雷 射)對基板110進行內部加工。此時，在利用內部加工雷射的情況下，會在基板110的至少一側面形成呈沿水平方向延伸的帶形狀的至少一個改質區域111。
根據本實施例，沿線L1形成隔離槽120i，反光性絕緣層140以露出隔離槽120i的方式彼此隔開。由此，反光性絕緣層140不會在分割基板110的過程中因雷射等而受到影響或受損，因此可防止因反光性絕緣層140產生的反光性絕緣層140的損傷(例如，剝離、破裂等)。尤其，在反光性絕緣層140包括分佈布拉格反射器的情況下，如果反光性絕緣層140受損，則光反射率會下降。根據本實施例的製造方法，可防止因這種反光性絕緣層140的損傷而所製造的發光二極體晶片50的發光效率下降。
上述實施例的發光二極體晶片50及發光裝置包括基板110的上表面露出的部分而減少發光二極體晶片50在製造過程中的晶片彎曲。由此，晶片彎曲的程度較小，因此可像上述內容一樣減小基板110的厚度，可提高發光二極體晶片50的製造產率。因此，提供一種實現小型化及薄型化且可靠性較高的發光二極體晶片50及發光裝置。並且，反光性絕緣層140以覆蓋發光構造體120的側面且更覆蓋至基板110的所露出的上表面、尤其基板110的突出部110p的方式延伸形成，由此可提高發光二極體晶片50的發光效率。並且，接合部211、213可通過這種反光性絕緣層140而覆蓋至發光二極體晶片50的側面，因此發光裝置可實現小型化，可提高發光裝置的機械穩定性。
如上所述，實施例的發光裝置的機械穩定性及發光效率優異且實現小型化及薄型化，因此可有利地應用到可攜式電子裝置。作為一例，可將所述發光裝置或發光二極體晶片50應用到要求較薄的厚度的手寫板(paper writing board)。作為又一例，在將所述發光裝置應用到如鍵盤的輸入裝置的情況下，可位於所述發光裝置的小鍵盤的下方而使小鍵盤發光。在這種輸入裝置中，小鍵盤接收反覆的外部應力(例如，用以進行輸入的加壓)。並且，可攜式輸入裝置要求較薄的厚度及較小的尺寸。實施例的發光裝置實現小型化及薄型化，因此適於薄型的可攜式輸入裝置，且機械穩定性優異而發光裝置因鍵盤的動作(例如，施加到小鍵盤的壓力)發生不良的概率非常小。
圖11至圖13是用以說明本發明的一實施例的發光二極體晶片的俯視圖，具體而言，圖11表示發光二極體晶片100的平面，圖12是為了便於說明而省略發光二極體晶片100的第一焊墊電極151及第二焊墊電極153的俯視圖，圖13是為了便於說明而省略發光二極體晶片100的第一焊墊電極151、第二焊墊電極153及反光性絕緣層140的俯視圖。圖14及圖15是用以說明本發明的一實施例的發光二極體晶片的剖面圖，具體而言，圖14表示與圖11至圖13的A-A'線對應的部分的剖面，圖15表示與圖11至圖13的B-B'線對應的部分的剖面。圖16是用以說明本發明的實施例的發光二極體晶片的電流路徑的俯視圖。為了避免重複說明，在以下說明中可省略與上述實施例中所說明的構成相似或實 質上相同的構成的說明。
參照圖11至圖15，實施例的發光二極體晶片100包括基板110、發光構造體120、反光性絕緣層140、第一焊墊電極151及第二焊墊電極153。並且，發光二極體晶片100還可包括接觸電極130。
發光二極體晶片100可為具有較小的水平面積的小型發光二極體晶片。發光二極體晶片100可具有約70000μm2以下的水平截面積，進而可具有約30000μm2以上且約70000μm2以下的水平截面積。例如，發光二極體晶片100可具有310μm×180μm或330μm×200μm的尺寸。然而，實施例的發光二極體晶片100的橫長及縱長並不限定於上述內容。並且，發光二極體晶片100可為具有較薄的厚度的小型發光二極體晶片。發光二極體晶片100可具有約90μm以下的厚度T1，進而可具有約40μm以上且90μm以下的厚度T1，例如可具有約80μm的厚度T1。本實施例的發光二極體晶片100具有上述水平截面積及厚度，因此可將所述發光二極體晶片100容易地應用到要求小型及/或薄型的發光裝置的各種電子裝置。並且，能夠以5mA/mm2以上且400mA/mm2以下的電流密度驅動發光二極體晶片100。由於以這種電流密度驅動發光二極體晶片100，因此所述發光二極體晶片100可適用於要求經小型及薄型化的發光二極體晶片或發光裝置的應用裝置。
基板110可為絕緣性基板或導電性基板。基板110可為用以使發光構造體120生長的生長基板，可包括藍寶石基板、碳 化矽基板、矽基板、氮化鎵基板、氮化鋁基板等。並且，基板110可包括形成在其上表面的至少一部分區域的多個突出部110p。
進而，基板110可包括呈從基板110的至少一側面沿水平方向延伸的帶形狀的至少一個改質區域111。改質區域111會在分割基板110而將元件單體化的過程中形成。例如，在通過利用內部加工方法對單體化前的基板110進行內部加工而分割基板後，會在基板110的側面形成改質區域111。作為內部加工方法，可使用內部加工雷射、即隱形(stealth)雷射。可通過所述內部加工雷射在基板110的內部形成刻劃面，可沿刻劃面分割基板110。 另一方面，在圖14及圖15的剖面圖中，像形成在基板110的內部一樣表示改質區域111，但這種表示方式是為了便於說明，改質區域111可像上述內容一樣形成到基板110的至少一側面。
此時，從改質區域111至基板110的上部面的距離T2可小於從改質區域111至基板110的下部面的距離T4。並且，改質區域111的厚度T3可大於距離T4。例如，距離T2可為約30μm至35μm，厚度T3可為約15μm至20μm，距離T4可為約20μm至25μm。
在考慮向發光二極體晶片100的側面出射的光時，傾向於基板110的下方側進行雷射加工而相對傾向於下部形成所述改質區域111，由此可提高在發光構造體120形成的光向外部的抽出效率。
另一方面，如果以接近發光構造體120的方式形成改質 區域111，則氮化物類半導體會在雷射加工製程中受損而電性能產生問題。尤其，在執行利用雷射加工的內部加工的部分距氮化物類半導體約40μm以下的情況下，位於執行內部加工的部分的上部的半導體部分會受損。相反地，在本實施例的發光二極體晶片100的情況下，可在分割基板110前將發光構造體120單體化(isolation)而使基板110的上表面露出，在所述基板110的上表面露出的部分的下方執行內部加工。因此，可在利用雷射的內部加工中，防止氮化物類半導體、即發光構造體120受損。由此，可較小地形成從改質區域111至基板110的上部面的距離T2，如上所述，距離T2可具有約30μm至35μm的範圍的厚度。如上所述，可減小距離T2，因此可與基板110的上部面較近地形成改質區域111，因此可更減小基板110的厚度，從而可將發光二極體晶片100更薄型化。
發光構造體120位於基板110上。並且，發光構造體120的下表面的面積可小於基板110的上表面的面積，由此可在發光構造體120周邊的至少一部分區域露出基板110的上表面。發光構造體120周邊的所露出的區域稱為分離(Isolation)區域。基板110的上表面的多個突出部110p中的一部分位於發光構造體120與基板110之間，未由發光構造體120覆蓋的多個突出部110p露出到發光構造體120的周邊。
通過在發光構造體120周邊的分離區域露出基板110的上表面，可減少發光二極體晶片100在製造過程中的彎曲 (bowing)。由此，可防止因彎曲引起的發光構造體120的損傷而提高發光二極體晶片的製造產率。並且，所述彎曲減少而可減小施加到發光構造體120的應力，從而可更薄地加工基板110的厚度。由此，可提供具有約90μm以下的較薄的厚度的經薄型化的發光二極體晶片100。與此相關，在下文將述的實施例中更詳細地對發光二極體晶片的製造方法進行說明。
發光構造體120包括第一導電型半導體層121、位於第一導電型半導體層121上的第二導電型半導體層125、位於及第一導電型半導體層121與第二導電型半導體層125之間的活性層123。第一導電型半導體層121、活性層123及第二導電型半導體層125可包括Ⅲ-V氮化物類半導體，例如，可包括如(Al、Ga、In)N的氮化物類半導體。第一導電型半導體層121可包括n型雜質(例如，Si、Ge、Sn)，第二導電型半導體層125可包括p型雜質(例如，Mg、Sr、Ba)。並且，也可與上述內容相反。活性層123可包括多量子阱構造(MQW)，可調節氮化物類半導體的組成比，以便射出所期望的波長。尤其，在本實施例中，第二導電型半導體層125可為p型半導體層。
第一導電型半導體層121可具有垂直的側面，也可像圖14所示一樣具有傾斜的側面。進而，所述傾斜的側面的傾斜角可較圖14所示的傾斜角更平緩。例如，所述傾斜的側面也可相對於基板110的底面平緩為約40度以下。通過平緩地形成第一導電型半導體層121的側面，可防止在覆蓋發光構造體120及基板110 的反光性絕緣層140產生如龜裂的缺陷。
並且，發光構造體120包括平台120m。平台120m可位於第一導電型半導體層121的一部分區域上，包括活性層123及第二導電型半導體層125。因此，可在平台120m的周邊露出第一導電型半導體層121的一部分。並且，平台120m的側面可大致沿發光二極體晶片100的側面定位，由此平台120m的平面形狀可呈與發光二極體晶片100的平面形狀相似的形態。例如，平台120m可呈長方形的平面形狀。然而，本發明並不限定於此。並且，平台120m可包括第一側面120a、與第一側面120a相反地定位的第三側面120c、第二側面120b及與第二側面120b相反地定位的第四側面120d。
平台120m可包括第一部分120m1及第二部分120m2。平台120m的第一部分120m1包括從平台120m的側面凹陷而形成的至少一個溝槽120g。在一實施例中，平台120m可包括多個溝槽120g，多個溝槽120g可形成到第一部分120m1的至少三個側面。如圖所示，多個溝槽120g可分別形成到第二側面120b、第三側面120c及第四側面120d。溝槽120g可提供第一焊墊電極151與第一導電型半導體層121電接觸的區域，進而可提供歐姆接觸的區域。
並且，溝槽120g可形成為從平台120m的一側面越朝向平台120m的中心部則寬度越減小的形態。由此，在下文將述的第一焊墊電極151覆蓋溝槽120g的側面而形成時，可更穩定地形成 第一焊墊電極151，因此可防止第一焊墊電極151從反光性絕緣層140剝離。然而，溝槽120g的形態並不限定於此，溝槽120g的側面可包括平面及/或曲面。在一實施例中，可規則地配置溝槽120g。例如，如圖所示，一個溝槽120g以幾乎位於第三側面120c的中間部分的方式形成，位於第二側面120b及第四側面120d的溝槽120g能夠以位於同一線上的方式(例如，溝槽120g的中心沿B-B'線定位)配置。由此，溝槽120g能夠以如下方式形成：以從平台120m的第一側面120a向第三側面120c延伸的特定的直線(假想線)為基準而對稱。如圖所示，在一實施例中，溝槽120g可配置為以A-A'線為基準而對稱，進而，平台120m的平面形狀也可呈以A-A'線為基準而對稱的形態。通過對稱構造，可實現對稱的發光圖案。
平台120m包括像上述內容一樣配置的溝槽120g，由此提供通過溝槽120g形成的第一導電型半導體層121與第一焊墊電極151的接觸區域。並且，形成溝槽120g可將因形成所述接觸區域引起的發光面積減少最小化，提高電流分散效率。與此相關，在以下參照圖16更詳細地進行說明。
接觸電極130位於第二導電型半導體層125上。接觸電極130可與第二導電型半導體層125歐姆接觸。接觸電極130可包括透明電極。透明電極例如還可包括如氧化銦錫(Indium Tin Oxide，ITO)、氧化鋅(Zinc Oxide，ZnO)、氧化鋅銦錫(Zinc Indium Tin Oxide，ZITO)、氧化銦鋅(Zinc Indium Oxide，ZIO)、氧化鋅 錫(Zinc Tin Oxide，ZTO)、氧化鎵銦錫(Gallium Indium Tin Oxide，GITO)、氧化銦鎵(Gallium Indium Oxide，GIO)、氧化鋅鎵(Gallium Zinc Oxide，GZO)、鋁摻雜氧化鋅(Aluminum doped Zinc Oxide，AZO)、氟摻雜氧化錫(Fluorine Tin Oxide，FTO)等的透光性導電氧化物、及如Ni/Au等的透光性金屬層中的至少一種。所述導電性氧化物還可包括各種摻雜劑。
尤其，包括透光性導電氧化物的接觸電極130與第二導電型半導體層125的歐姆接觸效率較高。即，如ITO或ZnO等的導電性氧化物與第二導電型半導體層125的接觸電阻低於金屬性電極與第二導電型半導體層125的接觸電阻，因此通過應用包括導電性氧化物的接觸電極130，可減小發光二極體晶片100的順向電壓(Vf)而提高發光效率。尤其，在像本實施例的發光二極體晶片100一樣以較低的電流密度驅動的小型發光二極體晶片的情況下，降低接觸電極130與第二導電型半導體層125的接觸電阻而提高歐姆特性，由此可更有效地提高發光效率。並且，導電性氧化物從氮化物類半導體層剝離(peeling)的概率小於金屬性電極，因此具有包括導電性氧化物的接觸電極130的發光二極體晶片100具有較高的可靠性。另一方面，導電性氧化物沿水平方向的電流分散效率相對低於金屬性電極，但本實施例的發光二極體晶片100具有約70000μm2以下的水平截面積，因此因電流分散效率下降引起的發光效率下降非常小或幾乎不會下降。因此，通過將包括導電性氧化物的接觸電極130應用到發光二極體晶片 100，可提高電性能，提高發光效率。
接觸電極130的厚度並無限制，可具有約2000Å至3000Å的厚度。例如，包括ITO的接觸電極130可形成為約2400Å的厚度。由於接觸電極130具有上述範圍的厚度，因此可使電流順利地沿水平方向分散而提高發光二極體晶片100的電性能。
接觸電極130以大致覆蓋第二導電型半導體層125的上表面整體的方式形成，由此在驅動發光二極體晶片100時，可提高電流分散效率。例如，接觸電極130的側面可沿平台120m的側面形成。並且，接觸電極130包括使第二導電型半導體層125局部地露出的開口部130b。下文將述的第二焊墊電極153以至少局部地填充開口部130b的方式形成，由此可增加第二焊墊電極153的接觸面積。由此，可有效地防止第二焊墊電極153從接觸電極130或發光構造體120剝離。
反光性絕緣層140覆蓋發光構造體120的上表面及側面，並且覆蓋接觸電極130。並且，反光性絕緣層140能夠以延伸至露出在發光構造體120的周邊的基板110的上表面的方式形成。由此，反光性絕緣層140可與基板110的上表面相接，因此可更穩定地配置覆蓋發光構造體120的側面的反光性絕緣層140。並且，反光性絕緣層140可延伸至基板110的上部棱角部分而形成。覆蓋基板110的所露出的上表面的反光性絕緣層140可沿基板110的突出部110p形成，因此如圖14的放大圖所示，覆蓋基板110的上表面的反光性絕緣層140的表面可具有凹部及凸 部。
反光性絕緣層140具有使第一導電型半導體層121局部地露出的第三開口部140a、及位於平台120m的上部的第四開口部140b。然而，本發明並不限定於此，反光性絕緣層140也可局部地覆蓋基板110的上表面而露出基板110的一部分上表面。
另一方面，反光性絕緣層140的第三開口部140a可至少局部地使通過溝槽120g露出的第一導電型半導體層121露出。此時，由反光性絕緣層140覆蓋溝槽120g的側面而防止因第一焊墊電極151與發光構造體120的側面接觸引起的電氣短路。第三開口部140a可用作容許第一導電型半導體層121與第一焊墊電極151的電連接的通路。
然而，第三開口部140a連同由第一焊墊電極151覆蓋的第一區域140a1一併具有露出到第一焊墊電極151的外部第二區域140a2。由此，通過第三開口部140a露出的區域的至少一部分可包括第一焊墊電極151與第一導電型半導體層121電連接、進而歐姆接觸的第一接觸區域151c。第三開口部140a可形成為與溝槽120g大致相似的形態。
反光性絕緣層140的第四開口部140b位於平台120m的上部。第四開口部140b可使接觸電極130局部地露出。第四開口部140b可用作容許接觸電極130與第二焊墊電極153的電連接的通路。另一方面，在一些實施例中，第四開口部140b與接觸電極130的開口部130b的位置對應而定位。此時，第四開口部140b 的尺寸大於接觸電極130的開口部130b的尺寸，由此在第四開口部140b局部地露出接觸電極130的上表面。通過第四開口部140b露出的接觸電極130的至少一部分區域可與第二焊墊電極153電連接。因此，接觸電極130可包括接觸電極130與第二焊墊電極153電連接的第二接觸區域153c。
反光性絕緣層140可包括透光性絕緣性物質，例如可包括SiO2、SiNx、MgF2等。並且，反光性絕緣層140可具有厚於接觸電極130的厚度。由此，反光性絕緣層140可提供足以使通過所述絕緣層的光可在第一焊墊電極151及第二焊墊電極153反射而透射的厚度。在本實施例中，反光性絕緣層140可包括SiO2，例如可具有約540nm的厚度。
在一些實施例中，反光性絕緣層140還可包括分佈布拉格反射器。所述分佈布拉格反射器能夠以折射率不同的介電體層反覆積層的方式形成，所述介電體層可包括TiO2、SiO2、HfO2、ZrO2、Nb2O5、MgF2等。例如，反光性絕緣層140可具有交替地積層的TiO2層/SiO2層的構造。分佈布拉格反射器的各層可具有特定波長的1/4的光學厚度，可形成為4對至20對(pairs)。反光性絕緣層140的最上部層可由SiNx形成。由SiNx形成的層的防濕性優異，可保護發光二極體晶片免受濕氣的影響。
在反光性絕緣層140包括分佈布拉格反射器的情況下，反光性絕緣層140可包括約0.2μm至1.0μm厚度的由SiO2形成的介面層、及在所述介面層上按照特定週期反覆積層TiO2層/SiO2 層而成的積層構造。所述分佈布拉格反射器可具有較高的可見光反射率。所述分佈布拉格反射器能夠以如下方式設計：入射角為0~60°，對波長為400~700nm的光具有90%以上的反射率。可通過對形成分佈布拉格反射器的多個介電體層的種類、厚度、積層週期等進行控制而提供具有上述反射率的分佈布拉格反射器。由此，可形成對相對長波長的光(例如，550nm至700nm)及相對短波長的光(例如，400nm至550nm)具有較高的反射率的分佈布拉格反射器。
如上所述，所述分佈布拉格反射器可包括多重積層構造，以便分佈布拉格反射器對較廣的波段的光具有較高的反射率。即，所述分佈布拉格反射器可包括具有第一厚度的介電體層積層而成的第一積層構造、及具有第二厚度的介電體層積層而成的第二積層構造。例如，所述分佈布拉格反射器可包括具有小於相對於可見光的中心波長(約550nm)的光為1/4的光學厚度的厚度的介電體層積層而成的第一積層構造、及具有厚於相對於可見光的中心波長(約550nm)的光為1/4的光學厚度的厚度的介電體層積層而成的第二積層構造。進而，所述分佈布拉格反射器還可包括第三積層構造，所述第三積層構造是具有厚於相對於可見光的中心波長(約550nm)的光為1/4的光學厚度的厚度的介電體層、與具有薄於相對於所述光為1/4的光學厚度的厚度的介電體層反覆積層而成。
第一焊墊電極151及第二焊墊電極153位於反光性絕緣 層140上，分別位於平台120m的第一部分120m1及第二部分120m2上。進而，第一焊墊電極151及第二焊墊電極153可分別與平台120m的第一側面120a及第三側面120c鄰接而定位。第一焊墊電極及第二焊墊電極153各自的至少一部分位於平台120m上，尤其第一焊墊電極151可通過反光性絕緣層140而與平台120m的上表面及側面絕緣。並且，第一焊墊電極151覆蓋第三開口部140a的第一區域140a1，遠離第二區域140a2。第一焊墊電極151遠離第三開口部140a的側面中的一部分而在第三開口部140a的側面與所述第一焊墊電極151之間形成隔開空間。因此，第三開口部140a的第二區域140a2位於第一焊墊電極151的外部，通過第二區域140a2而露出的第一導電型半導體層121的區域也位於第一焊墊電極151的外部。通過第二區域140a2而露出的第一導電型半導體層121的區域在倒裝晶片接合發光二極體晶片時，可由接合材覆蓋。之後再次對上述內容進行說明。
使第一焊墊電極151覆蓋第三開口部140a的一部分，由此可在小型發光二極體晶片的受限的設計範圍內，相對較大地形成第三開口部140a的尺寸。在開口部的尺寸過小的情況下，難以進行蝕刻而絕緣層殘留，並且通常因過蝕刻(over etching)而開口部的尺寸變動會較為嚴重。在第一焊墊電極151完全覆蓋第三開口部140a的情況下，因第三開口部140a的尺寸發生變更而接觸電阻的變化會較為嚴重。對此，可通過使第三開口部140a具有第二區域140a2而增加第三開口部140a的尺寸，進而即便第三開 口部140a的尺寸發生變化，第一焊墊電極151的接觸面積的變化也相對變得小於第三開口部140a的尺寸變化。因此，能夠以高產率提供第一焊墊電極151的接觸面積變化較少而所製造的發光二極體晶片間的電性能、例如順向電壓等的變化較少的發光二極體晶片。
另一方面，位於第一部分120m1上的第一焊墊電極151可通過第三開口部140a而與第一導電型半導體層121電連接，進而可歐姆接觸。尤其，第一焊墊電極151能夠以覆蓋平台120m的側面的方式形成，此時平台120m的側面與第一焊墊電極151通過反光性絕緣層140而絕緣。由此，通過溝槽120g而露出的第一導電型半導體層121與第一焊墊電極151接觸的部分形成為第一接觸區域151c。在本實施例中，第三開口部140a的第一區域140a2可具有與第一接觸區域151c相同的面積，但本發明並非必須限定於此，在下文將述的實施例中再次對上述內容進行說明。
另一方面，可通過第三開口部140a的第二區域140a2局部地露出第一導電型半導體層121，可通過第二區域140a2確保製程範圍，因此可提高發光二極體晶片100的製造產率。
位於第二部分120m2上的第二焊墊電極153可通過第四開口部140b而與接觸電極130電連接。此時，第二焊墊電極153與接觸電極130接觸的區域的至少一部分形成為第二接觸區域153c。在接觸電極130包括開口部130b的情況下，第二焊墊電極153可與第二導電型半導體層125接觸。然而，在此情況下，第二 焊墊電極153與第二導電型半導體層125間的接觸電阻高於第二焊墊電極153與接觸電極130間的接觸電阻，因此通過第二焊墊電極153導通的電流流向接觸電極130的概率較高。例如，第二焊墊電極153與第二導電型半導體層125可形成肖特基接觸。因此，可將會因第二焊墊電極153與第二導電型半導體層125接觸而發生的電流密集(current crowding)最小化。
參照圖16，在驅動發光二極體晶片100時，電流可從第二接觸區域153c通過第一接觸區域151c導通。在溝槽120g形成到平台120m的至少三個側面的情況下，在露出在溝槽120g的第一導電型半導體層121表面形成第一接觸區域151c，因此電流可順利地供給至平台120m的第一部分120m1的側面部分。因此，可使電流在發光區域(平台120m的活性層123)整個面均勻地分散。
尤其，在第一導電型半導體層121為n型半導體層的情況下，在驅動發光二極體晶片100時，電子(electron)從第一接觸區域151c朝向第二接觸區域153c的方向分散。此時，電子的移動率(mobility)高於電洞，因此可均勻地分散至第二接觸區域153c與第一側面120a之間的區域，相反地，電洞難以分散至第一接觸區域151c的後方。根據本實施例，第一接觸區域151c形成到形成溝槽120g的部分，因此可使電流均勻地分散至第一部分120m1的棱角區域(與側面鄰接的區域)而在平台120m的幾乎整個區域均勻地發光。因此，可提高發光面積較小的小型發光二極 體晶片100的發光效率。
並且，由於溝槽120g形成到平台120m的至少三個側面，因此可將為了與第一導電型半導體層121形成電連接而去除發光區域的部分的面積最小化。由此，可在具有較小面積的實施例的發光二極體晶片100中，將發光面積的減少最小化而提高發光功率。
另一方面，第一接觸區域151c中的最遠離第二接觸區域153c的一個第一接觸區域151c至第二接觸區域153c的最短隔開距離D2可為200μm以下。即，如圖16所示，從第二接觸區域153c至與第三側面120c鄰接的第一接觸區域151c的最短隔開距離D2可為200μm以下。例如，在最短隔開距離D2超過200μm的情況下，電流不會在最遠離第二接觸區域153c的第一接觸區域151c的周邊均勻地分散，從而發光效率減少。尤其，在接觸電極130為包括ITO等的導電性氧化物的情況下，如果因由接觸電極130產生的電流分散極限而將最短隔開距離D2設為200μm以下，則可更提高電流分散效率。然而，本發明並不限定於此。
第一焊墊電極151及第二焊墊電極153可分別具有與形成所述第一焊墊電極151及第二焊墊電極153的部分的下部面的表面分佈對應的上表面分佈。由此，第一焊墊電極151可包括位於第三開口部140a上的傾斜的側面，第二焊墊電極153可包括位於第四開口部140b上的凹部153a。如上所述，在第一焊墊電極151及第二焊墊電極153的表面形成具有階差的表面，從而第一焊 墊電極151及第二焊墊電極153的接觸面積會增加，在接觸的部分產生階差而防止第一焊墊電極151及第二焊墊電極153剝離。尤其，在接觸電極130包括開口部130b的情況下，第二焊墊電極153形成具有棱部的凹部153a，可更有效地防止第二焊墊電極153剝離。並且，在第一焊墊電極151及第二焊墊電極153的表面形成階差而發光二極體晶片100可更穩定地接著到第二基板1000。
另一方面，可相對非常小地形成第一焊墊電極151與第二焊墊電極153的最短隔開距離D1，例如可為約3μm至約100μm，進而可為約80μm。可穩定地形成覆蓋發光構造體120的側面的反光性絕緣層140，故而如下文將述的實施例中所說明，將發光二極體晶片100接合到第二基板1000的接合部211、213能夠以覆蓋至發光二極體晶片100的側面的方式形成。由此，無需確保由第一焊墊電極151與第二焊墊電極153的最短隔開距離D1產生的製程範圍，從而可將第一焊墊電極151與第二焊墊電極153的最短隔開距離D1減小為最小限度。並且，以較低的電流密度驅動本實施例的小型發光二極體晶片100，因此可更減小第一焊墊電極151與第二焊墊電極153的最短隔開距離。通過將第一焊墊電極151與第二焊墊電極153的最短隔開距離D1形成為上述範圍，可提高發光二極體晶片100的散熱效率。第一焊墊電極151的面積與第二焊墊電極153的面積之和可為發光二極體晶片100的水平截面積的約50%以上且95%以下。通過將第一焊墊電極151及第二焊墊電極153的水平截面積的比率設定為上述範圍，可增強 由第一焊墊電極151及第二焊墊電極153進行的光反射而提高發光效率。
然而，在特定目的下，除向基板110側射出光以外，也可向第一焊墊電極151及第二焊墊電極153側射出光。例如，接觸電極130由透光性材料形成，並且在反光性絕緣層140由透光物質形成的情況下，從活性層123射出的光的一部分可向第一焊墊電極151與第二焊墊電極153之間的區域射出。由此，可提供向兩個方向射出光的發光二極體晶片，在此情況下，也可更小地形成第一焊墊電極151及第二焊墊電極153的尺寸。
圖17至圖19是用以說明本發明的又一實施例的發光二極體晶片的概略俯視圖，圖20a、圖20b、圖21a及圖21b是用以說明本發明的又一實施例的發光二極體晶片的剖面圖。圖17至圖21b分別是與圖11至圖15對應的圖。
參照圖17至圖21b，本實施例的發光二極體晶片與之前所說明的實施例的發光二極體晶片大致相似，然而反光性絕緣層140的第三開口部140a的位置及/或尺寸存在差異。之前的實施例的發光二極體晶片的第三開口部140a限定在第一導電型半導體層121的上表面的上部而使第一導電型半導體層121的上表面露出。與此相反，在本實施例的發光二極體晶片中，第三開口部140a從第一導電型半導體層121的上表面的上部向第一導電型半導體層121的側面的上部延伸，進而，向基板110的上部延伸。即，第三開口部140a不僅可使露出在溝槽120g的第一導電型半導體 層121的上表面露出，而且可使第一導電型半導體層121的側面露出，進而可使基板110的上表面露出。圖20a及圖21a表示第三開口部140a的一側端部位於第一導電型半導體層121的側面，圖20b及圖21b表示第三開口部140a的一側端部位於基板110的上表面上。
並且，與之前所說明的實施例相同，所述第三開口部140a具有第一區域140a1及第二區域140a2。第一區域140a1可與之前的實施例的第一區域140a1相同，然而，第二區域140a2可大於之前的實施例的第二區域140a2。
第二區域140a2是不被第一焊墊電極151覆蓋的區域，其結果，露出到第一焊墊電極151的外部。第二區域140a2在將發光二極體晶片100接合到電路板時，由接合材覆蓋。以露出第一導電型半導體層121的側面、進而露出基板110的上表面的方式形成第三開口部140a，由此可在小型的發光二極體晶片100中提供相對較大的第三開口部140a，從而可將製造製程穩定化，進而，可縮小發光二極體晶片的物理及電性能偏差。
並且，在第二區域140a2內填充接合材，故而在接合發光二極體晶片100時，可防止發光二極體晶片100歪斜或脫離接合位置。
圖22至圖26是用以說明本發明的又一實施例的發光二極體晶片的圖，各圖與圖11至圖15對應。
參照圖22至圖26，本實施例的發光二極體晶片300與參 照圖11至圖15或圖17至圖21b進行說明的實施例大致相似，但在平台120m還包括使第一導電型半導體層121露出的孔120h的方面存在差異。在孔120h的側壁露出活性層123及第二導電型半導體層125。
孔120h遠離溝槽120g。孔120h可配置到形成在第二側面120b與第四側面120d的溝槽120g之間，但並非必須限定於此。孔120h的中心可位於形成在第二側面120b與第四側面120d的溝槽120g之間的中間，但並不限定於此，為了有助於電流分散，也可從所述中間更接近或遠離形成在第三側面120c的溝槽120g。
接觸電極130包圍所述孔120h。為了防止電氣短路，接觸電極130遠離露出在孔120h的第一導電型半導體層121及活性層123。
另一方面，反光性絕緣層140覆蓋露出在孔120h的側壁的活性層123及第二導電型半導體層125。反光性絕緣層140除第三開口部140a以外，還包括在孔120h內使第一導電型半導體層121露出的開口部140c。第三開口部140a的一部分區域、即第一區域140a1由第一焊墊電極151覆蓋，第二區域140a2露出到第一焊墊電極151的外部，但開口部140c全部由第一焊墊電極151覆蓋。
第一焊墊電極151通過孔120h而連接到第一導電型半導體層121，因此可更強化電流分散。
另一方面，之前所說明的圖11至圖15或圖17至圖21b 的技術特徵可相同地應用到本實施例的發光二極體晶片300。因此，第三開口部140a包括第一區域140a1及第二區域140a2，進而，第二區域140a2可限定在第一導電型半導體層121的上表面上，或除第一導電型半導體層121的上表面以外向第一導電型半導體層121的側面延伸，進而可向基板110上延伸。
圖27至圖31是本發明的又一實施例的圖，各圖與圖11至圖15對應。
參照圖27至圖31，本實施例的發光二極體晶片400與參照圖11至圖15、圖17至圖21b或圖22至圖26進行說明的發光二極體晶片100、200、300大致相似，但在還包括延伸電極135的方面存在差異。
延伸電極135可與第一導電型半導體層121歐姆接觸。延伸電極135可沿平台120m的第二側面120b及第四側面120d形成。延伸電極135不僅可形成到第二側面120b及第四側面120d，而且也可形成到第三側面120c。可為了形成延伸電極135而形成溝槽120g，但並非必需溝槽120g。
另一方面，反光性絕緣層140的第三開口部140a使延伸電極135露出，進而使第一導電型半導體層121露出。與之前所說明的實施例相同，反光性絕緣層140的第三開口部140a具有由第一焊墊電極151覆蓋的第一區域140a1及露出在第一焊墊電極151的外部的第二區域140a2。第一區域140a1可限定地位於所述延伸電極135的上部，但並非必須限定於此。因此，第一焊墊電 極151也可與第一導電型半導體層121接觸。
第一焊墊電極151可通過所述延伸電極135而電連接到第一導電型半導體層121。延伸電極135與第一導電型半導體層121歐姆接觸，因此第一焊墊電極151也可由不與第一導電型半導體層121歐姆接觸的物質形成。因此，第一焊墊電極151及第二焊墊電極153的材料選擇範圍變得更廣。
本實施例的發光二極體晶片400包括延伸電極135，因此可更強化發光二極體晶片400內的電流分散。
圖32a至圖37b是用以說明本發明的又一實施例的發光二極體晶片100的製造方法的俯視圖及剖面圖。
省略與上述實施例中所說明的構成實質上相同的構成的詳細說明。並且，在下文將述的實施例的圖中，表示製造兩個發光二極體晶片100的方法，但本發明並不限定於此。在製造單個發光二極體晶片100的情況、及在大面積的晶片上形成三個以上的多個發光二極體晶片100的情況下，也可應用下文將述的實施例的發光二極體晶片100的製造方法。並且，在本實施例中，對製造發光二極體晶片100的方法進行說明，但本領域的技術人員應理解，也可相似地應用到製造發光二極體晶片200、300及400的方法中。
在各圖中，線L1定義為單位元件區域UD1的邊界線。即，兩側的發光構造體120以線L1為基準而分離，從而可製造成兩個發光二極體晶片100。並且，各剖面圖表示對應的俯視圖的剖 面。例如，在圖32b中表示圖32a的俯視圖的剖面。
參照圖32a及圖32b，在基板110上形成發光構造體120。發光構造體120通常可利用已知的各種方法生長，例如可利用有機金屬化學氣相沉積(Metal Organic Chemical Vapor Deposition，MOCVD)、分子束磊晶(Molecular Beam Epitaxy，MBE)或氫化物氣相磊晶(Hydride Vapor Phase Epitaxy，HVPE)等技術生長。
其次，參照圖33a至圖33b，形成包括溝槽120g的平台120m及接觸電極130。進而，局部地去除發光構造體120而形成使基板110的上表面露出的隔離槽120i。
具體而言，首先參照圖33a及圖33b，在發光構造體120上形成接觸電極130。
接觸電極130可形成到發光構造體120的第二導電型半導體層125上而與第二導電型半導體層125形成歐姆接觸。接觸電極130可包括透光性導電氧化物及/或透光性金屬。例如，形成接觸電極130可包括利用如濺鍍及/或電子束蒸鍍的蒸鍍方法在第二導電型半導體層125上形成ITO。然而，本發明並不限定於此，形成接觸電極130可包括形成如ZnO等的其他各種透光性導電氧化物，可根據導電性氧化物的種類應用各種製造製程。
接著，參照圖34a及圖34b，將發光構造體120圖案化而形成包括第二導電型半導體層125及活性層123的平台120m，平台120m形成為包括從其側面凹陷的多個溝槽120g。進而，將發光構造體120圖案化而形成貫通第二導電型半導體層125、活性層 123及第一導電型半導體層121而使基板110的上表面露出的隔離槽120i。例如可利用乾式蝕刻及/或濕式蝕刻製程將發光構造體120圖案化。
發光構造體120通過隔離槽120i而分割成位於各單位元件區域UD1上的多個發光構造體120。因此，可沿線L1形成隔離槽120i。如上所述，形成隔離槽120i而將發光構造體120分割成位於多個單位元件區域UD1上的多個發光構造體120，由此可緩和因基板110與發光構造體120間的熱膨脹係數差產生的應力。由此，可減少在製造發光二極體晶片100時發生的晶片的彎曲(bowing)。
可將接觸電極130圖案化，將接觸電極130圖案化可包括形成使第二導電型半導體層125的上表面局部地露出的開口部130b。例如可利用乾式蝕刻及/或濕式蝕刻製程將接觸電極130圖案化。
在上述實施例中，說明為首先形成接觸電極130後將發光構造體120圖案化，但本發明並不限定於此。在各實施例中，也可首先將發光構造體120圖案化後，在第二導電型半導體層125上形成接觸電極130。
接著，參照圖35a及圖35b，形成反光性絕緣層140，所述絕緣層覆蓋發光構造體120的上表面及側面，包括第三開口部140a及第四開口部140b。
形成反光性絕緣層140可包括利用普通技術人員普遍已 知的蒸鍍方法形成SiO2層而將所述SiO2層圖案化。可利用蝕刻或剝離製程執行所述圖案化製程。此時，反光性絕緣層140能夠以覆蓋至露出在隔離槽120i的基板110的上表面的方式形成。
並且，形成反光性絕緣層140可包括形成折射率不同的物質交替地積層而成的分佈布拉格反射器。例如，形成反光性絕緣層140可包括利用如濺鍍的公知的蒸鍍方法交替地反覆積層SiO2層及TiO2層。
其次，參照圖36a及圖36b，可在反光性絕緣層140上形成第一焊墊電極151及第二焊墊電極153。
第一焊墊電極151可通過反光性絕緣層140的第三開口部140a而與第一導電型半導體層121接觸，且可歐姆接觸。與此相似，第二焊墊電極153可通過反光性絕緣層140的第四開口部140b而與接觸電極130接觸及電連接。第一焊墊電極151及第二焊墊電極153可由同一製程一併形成，例如可在通過蒸鍍及/或鍍敷製程而形成後，利用光蝕刻技術或剝離技術圖案化。
接著，參照圖37a及圖37b，去除基板110的一部分110a，由此可減小基板110的厚度。由此，多個單位元件區域UD1的厚度會變薄為厚度T1。此後，沿線L1分割基板110，由此可提供如圖11至圖16所示的多個發光二極體晶片100。
去除基板110的一部分110a可包括通過物理及/或化學方法局部地去除基板110。例如，可利用磨削、研磨等方法局部地去除基板110。如果減小基板110的厚度，則在因熱膨脹係數差而晶 片彎曲的狀態下支撐晶片的基板110變薄，因此應力增加。由此，施加到發光構造體120的應力增加而發光構造體120產生損傷的可能性較高。但是，根據本實施例，在減小基板110的厚度前，形成將發光構造體120分割成多個發光構造體120的隔離槽120i，由此可緩和彎曲、緩和應力而防止會因基板110的厚度減小而產生的發光構造體120的損傷。尤其，會因尺寸相對較小的單位元件區域UD1而應力更減小，因此各單位元件區域UD1的厚度可減小為約90μm以下的厚度。
沿線L1分割基板110可包括通過刻劃及斷裂製程分離基板110。此時，刻劃製程可包括利用內部加工雷射對基板110進行內部加工。此時，在利用內部加工雷射的情況下，可在基板110的至少一側面形成呈沿水平方向延伸的帶形狀的至少一個改質區域111。此時，改質區域111能夠以遠離基板110的上表面30μm至35μm的深度形成。這種改質區域111形成到隔離槽120i的下方，因此不存在發光構造體120在利用內部加工雷射的製程中受損的擔憂。因此，能夠以相對接近基板110的上表面的方式形成改質區域111，因此從改質區域111至基板110的上表面的隔開距離可為上述範圍。如上所述，能夠以相對接近基板110的上表面的方式形成改質區域111，因此可將發光二極體晶片100更薄型化。
上述實施例的發光二極體晶片100及發光裝置包括基板110的上表面露出的部分而減少發光二極體晶片100在製造過程中的晶片彎曲。由此，晶片彎曲的程度較小，因此可像上述內容一 樣減小基板110的厚度，可提高發光二極體晶片100的製造產率。因此，提供實現小型化及薄型化且可靠性較高的發光二極體晶片100及發光裝置。並且，反光性絕緣層140以覆蓋發光構造體120的側面且更覆蓋至基板110的所露出的上表面、尤其基板110的突出部110p的方式延伸形成，由此可提高發光二極體晶片100的發光效率。並且，接合部211、213可通過這種反光性絕緣層140覆蓋至發光二極體晶片100的側面，因此發光裝置可實現小型化，可提高發光裝置的機械穩定性。
如上所述，實施例的發光裝置的機械穩定性及發光效率優異且實現小型化及薄型化，因此可有利地應用到可攜式電子裝置。作為一例，可將所述發光裝置或發光二極體晶片100應用到要求較薄的厚度的手寫板(paper writing board)。作為又一例，在將所述發光裝置應用到如鍵盤的輸入裝置的情況下，可位於所述發光裝置的小鍵盤的下方而使小鍵盤發光。在這種輸入裝置中，小鍵盤接收反覆的外部應力(例如，用以進行輸入的加壓)。並且，可攜式輸入裝置要求較薄的厚度及較小的尺寸。實施例的發光裝置實現小型化及薄型化，因此適於薄型的可攜式輸入裝置，且機械穩定性優異而發光裝置因鍵盤的動作(例如，施加到小鍵盤的壓力)發生不良的概率非常小。
圖38是用以說明本發明的又一實施例的具有波長轉換部的發光二極體晶片100的概略剖面圖。此處，發光二極體晶片100與之前參照圖11至圖16進行說明的發光二極體晶片100相同， 因此省略一部分重複的指示編號。並且，在本實施例中，舉例說明發光二極體晶片100，但也可使用其他實施例的發光二極體晶片200、300、400。
參照圖38，波長轉換部500可配置到射出光的基板110的面上。波長轉換部500可包括透明樹脂510、及分散在透明樹脂內的螢光體粒子530。螢光體粒子530可均勻地分散到透明樹脂510內，但如圖所示，可密集到波長轉換部500的下方側、即接近基板110的側。波長轉換部500可與基板110直接接觸，例如可利用平台版印刷或噴霧等技術形成。
在射出光的基板110上配置波長轉換部500，由此可對從活性層123射出的光中的至少一部分光進行波長轉換，因此可實現如白色光的混色光。
例如，發光二極體晶片100可射出藍色光，波長轉換部500可包括將藍色光波長轉換成黃色光或綠色光及紅色光的螢光體粒子530。由此，實現藍色光與從螢光體粒子530射出的轉換光的混色光。
所述發光二極體晶片100除藍色光以外，也可根據活性層123的材料射出紫外線或綠色光。
圖39是用以說明本發明的又一實施例的具有波長轉換部的發光二極體晶片100的概略剖面圖，圖40是圖39的立體圖。
參照圖39及圖40，之前所說明的波長轉換部500位於基板110的上部而覆蓋基板110的上部，但本實施例的波長轉換部 500的差異在於不僅覆蓋基板110的上部，而且也覆蓋側面。
如上述實施例，波長轉換部500可直接提供到發光二極體晶片100上，可與發光二極體晶片100一併封裝或模組化。然而，本發明並不限定於此，也可在以封裝體級或模組層級安裝發光二極體晶片100後，提供到發光二極體晶片100上。之後再次對與此相關的實施例進行說明。
圖41是用以說明本發明的又一實施例的發光裝置的剖面圖。
參照圖41，所述發光裝置包括第二基板1000、位於第二基板1000上的發光二極體晶片100、第一接合部211及第二接合部213。
第二基板1000可提供安裝發光二極體晶片100的區域，例如可為發光二極體封裝體的基板或發光模組的基板等。第二基板1000可包括基底310、及位於基底310上的導電性圖案320，導電性圖案320可包括第一導電性圖案321及第二導電性圖案323。第二基板1000可包括導電性基板、絕緣性基板或印刷電路板(PCB)。進而，第二基板1000可為堅固的基板，但並不限定於此，也可為可撓性(flexible)的透明基板。發光二極體晶片100並非為可撓性，但本發明的發光二極體晶片100可提供作薄型的小型晶片，因此可通過排列多個這種晶片而提供可撓性的燈紙或非常薄的燈條。
第一導電性圖案321與第二導電性圖案323彼此電隔 離。例如，第一導電性圖案321與第二導電性圖案323能夠以間隔D4的隔開距離隔開而電絕緣。此時，第一導電性圖案321及第二導電性圖案323可分別電連接到發光二極體晶片100的第一焊墊電極151及第二焊墊電極153。然而，本發明並不限定於此，第二基板1000只要呈如下構造，則無限制：可提供安裝發光二極體晶片100的區域，與發光二極體晶片100形成電連接。
發光二極體晶片100位於第二基板1000上，與第二基板1000電連接。此處，以參照圖11至圖16進行說明的實施例的發光二極體晶片100為例對所述發光二極體晶片100進行說明，但並不限制於此，可為參照圖17至圖21b、圖22至圖26或圖27至圖31進行說明的發光二極體晶片200、300、400。
第一接合部211及第二接合部213位於發光二極體晶片100與第二基板1000之間而將發光二極體晶片100接合到第二基板1000，並且彼此電連接。第一接合部211可與發光二極體晶片100的第一焊墊電極151接觸，與第二基板1000的第一導電性圖案321接觸。與此相似，第二接合部213可與發光二極體晶片100的第二焊墊電極153接觸，與第二基板1000的第二導電性圖案323接觸。第一接合部211及第二接合部213只要為如下物質，則無限制：將發光二極體晶片100與第二基板1000電連接，且彼此接合。第一接合部211及第二接合部213例如可包括焊料，或者可為導電性塑膠、例如導電性接著劑。
並且，第一接合部211及第二接合部213中的至少一個 可與發光二極體晶片100的側面的至少一部分接觸。在一實施例中，第一接合部211及第二接合部213中的至少一個可從發光構造體120的側面覆蓋反光性絕緣層140的至少一部分。進而，第一接合部211可覆蓋露出在發光構造體120周邊的基板110的下表面的至少一部分，進而還可覆蓋基板110的側面的至少一部分。
如上所述，第一接合部211及第二接合部213中的至少一個以與發光二極體晶片100的側面的至少一部分接觸的方式形成，由此第一接合部211與第二接合部213間的最短隔開距離D3可大於第一焊墊電極151與第二焊墊電極153間的最短隔開距離D1。因此，即便較小地形成最短隔開距離D1(例如，約3μm至100μm)，也可較最短隔開距離D1更大地形成最短隔開距離D3，因此在安裝發光二極體晶片100時，可防止發生電氣短路。尤其，發光二極體晶片100的反光性絕緣層140穩定地覆蓋發光構造體120的側面，因此即便第一接合部211及/或第二接合部213與發光二極體晶片100的側面接觸，也不會產生電氣問題。尤其，反光性絕緣層140延伸至基板110的所露出的上表面而形成，因此可使發光構造體120的側面更穩定地絕緣，從而防止由接合部211、213與發光構造體120的側面引起的電氣短路。
並且，接合部211、213與發光二極體晶片100接觸的面積增加而可更穩定地安裝發光二極體晶片100，因此可提高發光裝置的機械穩定性。進而，可減小接合部211、213介置到發光二極體晶片100與第二基板1000之間的厚度(即，發光二極體晶片100 與第二基板1000之間的隔開距離)，因此可將發光裝置更小型化及薄型化。
另一方面，第一接合部211可通過絕緣層140的第三開口部140a的第二區域140a2而與第一導電型半導體層121或基板110接觸。第一接合部211可由與第一導電型半導體層121肖特基接觸的材料形成。由此，即便第一接合部211與第一導電型半導體層121接觸，也不會對發光二極體晶片100的順向電壓產生影響。因此，通過增加第二區域140a2的面積，可不對電性能產生影響而使製程更穩定化。
在本實施例中，對在基板1000上安裝發光二極體晶片100進行說明，但也可像參照圖38及圖39進行說明一樣在基板1000上安裝應用波長轉換部500的發光二極體晶片100。
圖42是用以說明本發明的又一實施例的發光裝置的概略剖面圖。
參照圖42，本實施例的發光裝置與參照圖41進行說明的發光裝置大致相似，但在提供在基板1000的第一導電性圖案321與第二導電性圖案323之間的間隔D4大於第一焊墊電極151與第二焊墊電極153之間的最短隔開距離D1的方面存在差異。第一接合部211及第二接合部213可在第一導電性圖案321與第二導電性圖案323之間的區域覆蓋所述第一導電性圖案321及第二導電性圖案323的側面。
另一方面，如圖所示，第一接合部211與第二接合部213 之間的最短隔開距離D3可大於第一焊墊電極151與第二焊墊電極153之間的最短隔開距離D1且小於第一導電性圖案321與第二導電性圖案323之間的間隔D4。但是，本發明並不限定於此，第一接合部211及第二接合部213可在第一焊墊電極151與第二焊墊電極153之間的區域覆蓋所述第一焊墊電極151及第二焊墊電極153的側面，因此，第一接合部211與第二接合部213之間的最短隔開距離D3可小於第一焊墊電極151與第二焊墊電極153之間的最短隔開距離D1。
通過使第一導電性圖案321與第二導電性圖案323之間的間隔D4相對較大，可容易地防止所述第一導電性圖案321與第二導電性圖案323之間的短路。進而，在利用第一接合部211及第二接合部213對發光二極體晶片100進行表面安裝的情況下，在加熱或硬化第一接合部211及第二接合部213的期間，發光二極體晶片100的位置及方向會發生歪斜。然而，如本實施例，使第一導電性圖案321與第二導電性圖案323之間的間隔D4相對較大，使第一接合部211及第二接合部213向第一導電性圖案321與第二導電性圖案323之間的區域擴散，由此可防止發光二極體晶片100的位置及方向發生歪斜。而且，第一接合部211填充反光性絕緣層140的第三開口部140a的第二區域140a2，故而可更防止發光二極體晶片100發生歪斜。
圖43(a)及圖43(b)是用以說明應用本發明的一實施例的發光二極體晶片100的應用品的局部立體圖。
所述應用品例如可為燈紙或燈條(或燈帶)，這種應用品以可撓性為特徵。此處，雖命名為應用品，但也可命名為發光裝置。
參照圖43(a)，在基底2000上配置導電性配線2321、2323，在導電性配線2321、2323上接合發光二極體晶片100。
基底2000可為可撓性薄膜，進而可為透明薄膜。基底2000可呈長帶(band)形狀，也可呈較廣的紙形狀。
另一方面，導電性配線2321、2323具有較薄的厚度，以便接受基底2000彎曲。導電性配線2321、2323可具有相對寬於發光二極體晶片100的寬度，可彼此並列排列。
可利用之前說明的第一接合部211及第二接合部213將發光二極體晶片100接合到導電性配線2321、2323上。
如參照圖11至圖16所說明，發光二極體晶片100通過基板110射出光。進而，在接觸電極130形成為透明電極且反光性絕緣層140具有透光性的情況下，在活性層123產生的光的一部分可通過第一焊墊電極151與第二焊墊電極153之間的區域向外部射出。通過第一焊墊電極151與第二焊墊電極153之間的區域射出到外部的光可再次通過基底2000而向基底2000的下部射出。
因此，本實施例的所述應用品可向兩個方向射出光。
此處，說明為排列有多個發光二極體晶片100，但也可排列之前所說明的其他實施例的發光二極體晶片200、300、400。
參照圖43(b)，本實施例的應用品與參照圖43(a)進行說明的應用品大致相似，但在發光二極體晶片100上形成有波長轉換層500的方面存在差異。形成有波長轉換部500的發光二極體晶片100與參照圖38或圖39進行說明的內容相同，因此省略詳細說明。
在發光二極體晶片100上形成波長轉換部500，由於通過基板110射出的光的至少一部分實現波長轉換。與此相反，向第一焊墊電極151與第二焊墊電極153之間的區域射出的光可不進行波長轉換而向外部射出。因此，可提供向兩個方向射出不同顏色的光的應用品。
圖44是用以說明本發明的一實施例的燈條的概略圖。
參照圖44，如參照圖43(a)及圖43(b)所說明，本實施例的燈條包括基底2000、導電性配線(省略)及發光二極體晶片100陣列。此處，基底2000呈較長的形狀，可為可撓性的透明薄膜。
基底2000具有可撓性，通過排列小型的發光二極體晶片100而燈條可容易地變形為所期望的形狀。因此，這種燈條具有易於設置到較窄的空間等的優點，適用於裝飾用或便攜用，可用作汽車的室內裝飾用照明或室外裝飾用照明，可用於顯示各種標誌，也可附著到服裝類。
在本實施例中，排列有發光二極體晶片100的陣列為一例，也可使用發光二極體晶片200、300、400，進而，也可使用形 成有波長轉換部500的發光二極體晶片100、200、300、400。
圖45是用以說明本發明的一實施例的LED燈的概略剖面圖。
參照圖45，所述LED燈包括燈泡基底3000、中央柱3100、LED燈絲3200及透光性燈泡3300。
燈泡基底3000具有與以往的燈泡(light bulb)中所使用的燈泡基底相同的電極構造。並且，可在燈泡基底3000的內部內置交流(Alternating Current，AC)/直流(Direct Current，DC)轉換器等被動及主動元件。
燈泡基底3000具有與以往的燈泡相同的電極構造，故而本發明的實施例的LED燈可使用以往的插座，因此可節省設置使用LED燈所需的附加設施的費用。
中央柱3100固定到燈泡基底3000而配置到LED燈的中央。中央柱3100可包括底座部、柱部及上端部。中央柱3100用以支撐LED燈絲3200，例如可由玻璃形成。
LED燈絲3200是如參照圖44進行說明的燈條，包括基底、導電性配線及發光二極體晶片，省略對所述基底、導電性配線及發光二極體晶片的說明。LED燈絲3200由可撓性的燈條形成，因此可將LED燈絲3200變形為各種形狀。
所述LED燈絲3200可通過未圖示的引線電連接到燈泡基底3000的電極。
透光性燈泡3300包覆LED燈絲3200而使LED燈絲與外 部環境分離。透光性燈泡3300可由玻璃或塑膠形成。透光性燈泡3300可呈各種形狀，也可呈與以往的燈泡相同的形狀。
圖46a至圖48是用以說明本發明的其他實施例的應用品(電子裝置)的立體圖、俯視圖、剖面圖及電路圖。圖47是用以說明小鍵盤440中的各單位小鍵盤440u的剖面圖，圖48是用以說明因單位小鍵盤440u的動作實現的發光部460的動作的示例的電路圖。
參照圖46a，電子裝置10包括輸入裝置4000。例如，電子裝置10可為如圖46a所示的筆記型電腦，輸入裝置4000可為鍵盤。所述電子裝置10可包括構成基本框架的殼體12、顯示器11及輸入裝置4000。此時，輸入裝置4000可與電子裝置10形成為一體。另一方面，在各實施例中，輸入裝置4000也可分離成單體。如圖46b所示，輸入裝置4000也可單獨地構成電子裝置。然而，本實施例的電子裝置10相當於一例，在包括輸入裝置4000的情況下，可應用本發明的發光二極體晶片及/或發光裝置。例如，包括輸入裝置4000的電腦、檢測設備、通信設備等各種電子裝置可包括在本發明中。
如圖46a及圖46b所示，輸入裝置4000包括小鍵盤440及發光部460，進而，還可包括殼體12或410、輸入構造物420、背光430。
殼體12或410可構成輸入裝置4000的外部框架，發揮支撐輸入構造物420、背光430及小鍵盤440的作用。輸入構造物 420可發揮接收及發送通過使用者控制小鍵盤440形成的各種輸入信號的作用。輸入構造物420可位於小鍵盤440的下方，可呈各種公知的構造。為了提高如鍵盤的輸入裝置4000的可見度及/或為了對輸入裝置4000追加功能性，背光430可從下方對小鍵盤440進行照明。背光430可包括上述實施例的發光二極體晶片及/或發光裝置。背光430可配置成包圍小鍵盤440的形態，與此不同，也可配置到小鍵盤440的下方。然而，也可省略背光430。
在一實施例中，發光部460可位於多個小鍵盤440中的至少一個小鍵盤440的下方。此時，小鍵盤440可包括形成在表面的發光區域，從發光部460射出的光可通過小鍵盤440的發光區域而射出。參照圖47，小鍵盤440位於電路板411上，由支撐部450支撐。此時，電路板411及支撐部450可包括在輸入構造物420，如果使用者向小鍵盤440傳輸信號(例如，通過壓力或觸碰進行的輸入)，則可通過支撐部450與電路板411輸入所述信號。發光部460可位於電路板411上，且位於小鍵盤440的下方。可根據小鍵盤440的輸入信號對發光部460的接通/斷開進行控制。例如，如圖48所示，可根據小鍵盤440的輸入信號對開關SWkey進行接通/斷開，由此電路的電阻Rkey連接或開放而對施加到發光部460的電流進行控制。如果使用者通過如上所述的動作對小鍵盤440施加壓力而輸入信號，則發光部460以接通(on)狀態進行動作，由此可通過接收壓力而進行輸入的小鍵盤440的發光區域射出光。然而，本發明並不限定於此，可實現各實施例。 作為另一實施例，發光部460始終保持為接通(on)狀態，如果使用者對小鍵盤440施加壓力而輸入信號，則發光部460以斷開(off)狀態進行動作，由此也能夠以小鍵盤440的發光區域熄滅的形態驅動。作為又一實施例，如果使用者對小鍵盤440施加壓力而輸入信號，則以發光部460的光度可變的方式進行動作，由此能夠以接收壓力而進行輸入的小鍵盤440的發光區域的光度發生變化的形態驅動。
位於這種小鍵盤440的下方的發光部460可包括上述實施例中所說明的發光二極體晶片及/或發光裝置。隨著電子設備薄型化及小型化，要求輸入裝置4000的厚度非常薄，因此可應用小型發光二極體晶片及/或小型發光裝置。尤其，通過將本發明的小型發光二極體晶片及/或小型發光裝置應用到如可攜式鍵盤的輸入裝置、如輕薄筆記本的電子裝置的輸入裝置，可防止因發光部460的尺寸增加引起的電子裝置的體積增加，因此可提高所述電子裝置的便攜性。並且，位於小鍵盤440的下方的發光部460因小鍵盤440的輸入而接收持續的應力，這種應力可傳遞到發光部460的發光裝置或發光二極體晶片100而發生發光部460的不良。但是，所述輸入裝置4000包括機械穩定性優異的本實施例的發光二極體晶片100或發光裝置，因此可防止因小鍵盤440的持續的動作發生的發光部460的不良。
圖49是用以說明本發明的又一實施例的鍵盤的局部俯視圖，圖50是圖49的局部剖面圖。
參照圖49及圖50，本實施例的鍵盤包括可撓性基底5000、導電性配線5321、5323、覆蓋層5400及發光二極體晶片100，且可包括波長轉換部500。
可撓性基底5000與之前所說明的基底2000相似，可為透明薄膜或非透明薄膜。在可撓性基底5000上形成電路配線5320，在各個小鍵盤的位置設置導電性墊5300。導電性墊5300連接到鍵盤的連接器。
導電性配線5321、5323與所述電路配線5320一同形成到可撓性基底5000上。導電性配線5321、5323是為了向發光二極體晶片100供給電力而提供。
另一方面，覆蓋層5400形成或附著到可撓性基底5000上。覆蓋層5400覆蓋電路配線5320及導電性配線5321、5323，且使用以實現電連接的部分露出。覆蓋層5400只要為具有可撓性的材料，則無特別限定，例如可由矽或環氧樹脂形成。
發光二極體晶片100配置到各導電性墊5300的附近。多個發光二極體晶片100可配置到各導電性墊5300的周圍，接合到導電性配線5321、5323上。發光二極體晶片100與參照圖11至圖16進行說明的內容相同，因此省略詳細說明。並且，除發光二極體晶片100以外，也可使用之前所說明的其他實施例的發光二極體晶片200、300、400。
另一方面，波長轉換部500覆蓋發光二極體晶片100。波長轉換部500可填充形成在覆蓋層5400的開口部而覆蓋發光二極 體晶片100。波長轉換部500可在透明樹脂中包括螢光體粒子。由此，可實現如白色光的混色光。
在本實施例中，說明為波長轉換部500覆蓋發光二極體晶片100，但也可為由透明樹脂形成的密封材覆蓋發光二極體晶片100。在此情況下，在發光二極體晶片100產生的光向外部射出，因此可射出藍色光或綠色光等單色光。
根據本實施例，可提供在各小鍵盤的周圍配置有發光二極體晶片100的可撓性鍵盤。可撓性鍵盤可用作可攜式電子裝置的輸入裝置。
在上述實施例中，對本發明的各實施例的發光二極體晶片及/或發光裝置應用在電子裝置的輸入裝置的情況進行了說明，但本發明並不限定於此。所述發光二極體晶片及/或發光裝置也可應用到要求小型發光部的其他各種電子裝置，例如也可應用到照明設備、顯示裝置等。

Claims (44)

  1. 一種發光二極體晶片，包括：基板，包括設置在上表面上的多個突出部；發光構造體，位於所述基板上，包括第一導電型半導體層、位於所述第一導電型半導體層上的第二導電型半導體層及位於所述第一導電型半導體層與所述第二導電型半導體層之間的活性層，所述發光構造體包括貫通所述第二導電型半導體層和所述活性層而使所述第一導電型半導體層的一部分露出的至少一個孔；接觸電極，設置在所述第二導電型半導體層的至少一部分上，與所述第二導電型半導體層歐姆接觸，且包括透光性導電氧化物；反光性絕緣層，覆蓋所述發光構造體的側面和上表面，且包括使通過至少一個所述孔露出的所述第一導電型半導體層露出的第一開口部、及使所述接觸電極局部地露出的第二開口部，且包括分佈布拉格反射器；第一焊墊電極，位於所述反光性絕緣層上，通過所述第一開口部而與所述第一導電型半導體層電連接；以及第二焊墊電極，位於所述反光性絕緣層上，通過所述第二開口部而與所述接觸電極電連接，其中所述基板的上表面的一部分露出到所述發光構造體的周邊，所述反光性絕緣層與露出在所述發光構造體的周邊的基板的上表面相接，所述基板的上部棱角與所述反光性絕緣層隔開。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體晶片，其中所述發光二極體晶片的厚度為40μm以上且90μm以下。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體晶片，其中所述發光二極體晶片的水平截面積為30000μm2以上且65000μm2以下。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體晶片，其中所述發光二極體晶片的驅動電流的電流密度為7mA/mm2以上且250mA/mm2以下。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體晶片，其中所述第一焊墊電極與所述第二焊墊電極的面積之和為所述發光二極體晶片的水平面積的80%以上且95%以下。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的發光二極體晶片，其中所述第一焊墊電極與所述第二焊墊電極的最短隔開距離為3μm至20μm。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體晶片，其中位於所述基板的所述上表面的所述突出部的一部分被所述反光性絕緣層覆蓋。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的發光二極體晶片，其中位於所述基板的所述上表面的所述突出部的剩餘一部分被露出。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體晶片，其中所述接觸電極覆蓋所述第二導電型半導體層的上表面，且包括使所述發光構造體的至少一個所述孔露出的第三開口部、及使所述第二導電型半導體層局部地露出的至少一個第四開口部。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的發光二極體晶片，其中所述第四開口部的寬度小於所述第二開口部的寬度，所述接觸電極的上表面的一部分與所述第二焊墊電極相接。
  11. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體晶片，其中所述基板包括經圖案化的藍寶石基板。
  12. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體晶片，其中所述第一焊墊電極包括形成到其上表面且與所述第一開口部的位置對應而定位的凹部，所述第二焊墊電極可包括形成到其上表面且與所述第二開口部的位置對應而定位的凹部。
  13. 一種發光裝置，包含申請專利範圍第1項所述的發光二極體晶片，還包括：第二基板；所述發光二極體晶片位於所述第二基板上；以及所述發光二極體晶片的所述基板包括第一接合部及第二接合部，位於所述發光二極體晶片與所述第二基板之間，其中所述第一接合部與所述第二接合部分別電連接至所述第一焊墊電極與所述第二焊墊電極。
  14. 如申請專利範圍第13項所述的發光裝置，其中所述第一接合部與所述第二接合部間的最短隔開距離大於所述第一焊墊電極與所述第二焊墊電極間的最短隔開距離。
  15. 如申請專利範圍第13項所述的發光裝置，其中所述第一接合部及所述第二接合部中的至少一個至少局部地覆蓋所述反光性絕緣層，所述反光性絕緣層覆蓋所述發光構造體的所述側面。
  16. 如申請專利範圍第14項所述的發光裝置，其中所述第一接合部及所述第二接合部中的至少一個至少局部地覆蓋露出在所述發光構造體的周邊的所述第一基板的下表面。
  17. 如申請專利範圍第15項所述的發光裝置，其中所述第一接合部及所述第二接合部中的至少一個至少局部地覆蓋所述發光二極體晶片的所述基板的側面。
  18. 如申請專利範圍第13項所述的發光裝置，其中所述第一接合部與所述第二接合部包括焊料。
  19. 一種發光二極體晶片包括：基板，包括設置在上表面上的多個突出部且具有在所述上表面上的部局露出部分；發光構造體，位於所述基板上，包括第一導電型半導體層、位於所述第一導電型半導體層上的第二導電半導體層及位於所述第一導電型半導體層與所述第二導電型半導體層之間的活性層，所述發光構造體包括平台，所述平台包括所述活性層及所述第二導電型半導體層；接觸電極，設置在所述平台上且包括透光性導電氧化物；反光性絕緣層，覆蓋所述發光構造體的側面和上表面以及所述基板的所述上表面，且包括使所述第一導電型半導體層局部地露出的第一開口部、及使所述接觸電極局部地露出的第二開口部；以及第一焊墊電極與第二焊墊電極，位於所述反光性絕緣層上，其中所述平台包括第一部分及第二部分，所述第一部分包括多個溝槽，位於所述平台的多個側面，所述溝槽設置於所述第一部分的至少三個所述側面上，所述第一開口部至少局部地使通過所述溝槽露出的所述第一導電型半導體層露出，所述第一焊墊電極設置在所述第一部分上且覆蓋至少部分的所述溝槽的多個側面，與所述第一導電型半導體層通過所述第一開口部形成歐姆接觸，以及所述第二焊墊電極設置在所述第二部分上且通過所述第二開口部電連接到所述接觸電極。
  20. 如申請專利範圍第19項所述的發光二極體晶片，還包括使至少部分的所述第一導電型半導體層通過所述溝槽與所述第一焊墊電極接觸的複數個第一接觸區域；以及所述接觸電極與所述第二焊墊電極接觸的第二接觸區域，其中從最遠離所述第二接觸區域的所述第一接觸區域至所述第二接觸區域的最短隔開距離為200μm以下。
  21. 如申請專利範圍第19項所述的發光二極體晶片，其中所述平台包括第一側面、與所述第一側面相對設置的第二側面以及在所述第一側面與所述第二側面之間的第三側面與第四側面，所述平台的所述第一部分與所述第二部分的每一個包括所述第一側面與所述第二側面，所述溝槽的至少一個位於所述第一側面上，以及所述溝槽的至少一些位於所述第三側面與所述第四側面上。
  22. 如申請專利範圍第21項所述的發光二極體晶片，其中所述溝槽相對於從所述第一側面向所述第二側面延伸的假想線對稱地配置。
  23. 如申請專利範圍第19項所述的發光二極體晶片，其中所述第一開口部的一些側面與所述第一焊墊電極隔開。
  24. 如申請專利範圍第19項所述的發光二極體晶片，所述溝槽的至少一個較第一焊墊電極的與第二焊墊電極相對的所述側面更接近所述第二焊墊電極。
  25. 如申請專利範圍第19項所述的發光二極體晶片，其中所述接觸電極包括第三開口部，所述第三開口部位於所述第二開口部內。
  26. 如申請專利範圍第19項所述的發光二極體晶片，其中在所述接觸電極中，在所述第三開口部與所述第二開口部的所述側面之間的區域與所述第二焊墊電極相接。
  27. 如申請專利範圍第19項所述的發光二極體晶片，其中所述基板包括位於側面的至少一部分的改質區域，且從所述改質區域至所述基板的所述上表面的距離小於從所述改質區域至所述基板的所述上表面的距離。
  28. 如申請專利範圍第27項所述的發光二極體晶片，其中從所述改質區域至所述基板的所述上表面的所述距離為30μm至35μm。
  29. 如申請專利範圍第19項所述的發光二極體晶片，其中所述發光二極體晶片的厚度為40μm以上且90μm以下。
  30. 如申請專利範圍第19項所述的發光二極體晶片，其中所述發光二極體晶片的水平截面積為30000μm2以上且70000μm2以下。
  31. 如申請專利範圍第19項所述的發光二極體晶片，其中所述發光二極體晶片的驅動電流的電流密度為5mA/mm2以上且400mA/mm2以下。
  32. 如申請專利範圍第19項所述的發光二極體晶片，其中所述第一焊墊電極與所述第二焊墊電極的面積之和為所述發光二極體晶片的水平面積的50%以上且95%以下。
  33. 一種發光裝置，包含申請專利範圍第19項所述的發光二極體晶片，還包括：第二基板；所述發光二極體晶片位於所述第二基板上；以及第一接合部與第二接合部夾置於所述發光二極體晶片與所述第二基板之間。
  34. 如申請專利範圍第33項所述的發光裝置，其中所述第一接合部與所述第二接合部間的最短隔開距離大於所述第一焊墊電極與所述第二焊墊電極間的最短隔開距離。
  35. 如申請專利範圍第33項所述的發光裝置，其中所述第一接合部及所述第二接合部中的至少一個至少局部地覆蓋所述反光性絕緣層，所述反光性絕緣層覆蓋所述發光構造體的所述側面。
  36. 如申請專利範圍第35項所述的發光裝置，其中所述第一接合部及所述第二接合部中的至少一個至少局部地覆蓋露出在所述發光構造體的周邊的所述第一基板的下表面。
  37. 如申請專利範圍第35項所述的發光裝置，其中所述第一接合部及所述第二接合部中的至少一個至少局部地覆蓋所述發光二極體晶片的所述基板的側面。
  38. 如申請專利範圍第33項所述的發光裝置，其中所述第一接合部與所述第二接合部包括焊料。
  39. 一種電子裝置，包含申請專利範圍第1項所述的發光二極體晶片，還包括：輸入裝置，包括所述發光二極體晶片。
  40. 如申請專利範圍第39項所述的電子裝置，其中所述輸入裝置包括鍵盤，所述鍵盤包括多個小鍵盤，每個所述小鍵盤包括位於其上表面的發光區域上，以及通過所述發光區域射出的光是從所述發光二極體晶片射出。
  41. 如申請專利範圍第39項所述的電子裝置，其中所述輸入裝置包括鍵盤，所述鍵盤包括多個小鍵盤，每個所述小鍵盤包括位於其上表面的發光區域上，所述發光二極體晶片位於所述多個小鍵盤中的至少一部分的下方，以及從所述發光二極體晶片射出的光是通過所述發光區域射出。
  42. 一種電子裝置包含申請專利範圍第19項所述的發光二極體晶片，還包括：輸入裝置，包含所述發光二極體晶片。
  43. 如申請專利範圍第42項所述的電子裝置，其中所述輸入裝置包括鍵盤，所述鍵盤包括多個小鍵盤，每個所述小鍵盤包括位於其上表面的發光區域上，以及通過所述發光區域射出的光是從所述發光二極體晶片射出。
  44. 如申請專利範圍第42項所述的電子裝置，其中所述輸入裝置包括鍵盤，所述鍵盤包括多個小鍵盤，每個所述小鍵盤包括位於其上表面的發光區域上，所述發光二極體晶片位於所述多個小鍵盤中的至少一部分的下方，以及從所述發光二極體晶片射出的光是通過所述發光區域射出。
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