TWI758400B - 發光元件 - Google Patents

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TWI758400B
TWI758400B TW107102143A TW107102143A TWI758400B TW I758400 B TWI758400 B TW I758400B TW 107102143 A TW107102143 A TW 107102143A TW 107102143 A TW107102143 A TW 107102143A TW I758400 B TWI758400 B TW I758400B
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王佳琨
莊文宏
曾咨耀
呂政霖
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晶元光電股份有限公司
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Abstract

一發光元件包含一半導體結構，該半導體結構包含一第一半導體層、一第二半導體層位於該第一半導體層上及一活性層位於該第一半導體層和該第二半導體層之間，其中該第一半導體層包含一第一表面，該第二半導體層包含一第一邊緣及一第一面積，且該半導體結構包含一外側壁連接至該第一表面；一反射結構位於該第二半導體層上，包含一反射層，且該反射層包含一外側邊及一第二面積；其中，該第一邊緣與該外側邊之間具有一距離，該距離為0μm至10μm之間，且/或該反射層的該第二面積不小於該第二半導體層的第一面積之80%。

Description

發光元件
本申請案係關於一種發光元件之一結構，且特別係關於一種包含一半導體結構及一反射層位於該半導體結構上之發光元件。
發光二極體(Light-Emitting Diode,LED)為固態半導體發光元件，其優點為功耗低、產生的熱能低、工作壽命長、防震、體積小、反應速度快和具有良好的光電特性，例如穩定的發光波長。因此，發光二極體被廣泛應用於家用電器、設備指示燈及光電產品等。
一發光元件包含一半導體結構，其中半導體結構包含一第一半導體層、一第二半導體層位於第一半導體層上及一活性層位於第一半導體層和第二半導體層之間，其中第一半導體層包含一第一表面，第二半導體層包含一第一邊緣及一第一面積，且半導體結構包含一外側壁連接至第一表面；一反射結構位於第二半導體層上，包含一反射層，且該反射層包含一外側邊及一第二面積；其中，第一邊緣與外側邊之間具有一距離，上述距離為0μm至10μm之間，且/或反射層的第二面積不小於第二半導體層的第一面積之80%。
1c、2c:發光元件
3、4:發光裝置
11c:基板
11s:裸露面
1000c:發光結構
10c:半導體疊層
100c:孔洞
101c:第一半導體層
102c:第二半導體層
102s:表面
103c:活性層
1011c:第一表面
1012c:第二表面
1001c:第二外側壁
1002c:內側壁
1003c:第一外側壁
20c:第一絕緣結構
201c:環繞絕緣部分
2011c:凸出部
2012c:凹陷部
202c:環形覆蓋區
203c:開口
f20c:頂部
s20c:側部
t20c:底部
30c:透明導電層
31c、31c':第一導電部
32c、32c':第二導電部
33c、33c':第三導電部
301c:第一外側邊
302c:第一內側邊
f30c:第一透明導電部分
f30c1:第一外圍
s30c:第二透明導電部分
s30c1:第二外圍
t30c:第三透明導電部分
t30c1:第三外圍
40c:反射層
401c:第二外側邊
402c:第二內側邊
403c、403c':第一反射部
404c、404c':第二反射部
405c、405c':第三反射部
41c:阻障層
50c:第二絕緣結構
501c:第一絕緣開口
502c:第二絕緣開口
503:外圍
5031c:凸出部
5032c:凹陷部
51c:黏結層
60c:接觸層
600c:頂針區域
601c:第一接觸部
602c:第二接觸部
70c:第三絕緣結構
701c:第一開口
702c:第二開口
80c:第一電極墊
90c:第二電極墊
E1:第一邊界
E2:第二邊界
D、D':距離
G:間隙
51:封裝基板
511:第一墊片
512:第二墊片
53:絕緣部
54:反射結構
602:燈罩
604:反射鏡
606:承載部
608:發光單元
610:發光模組
612:燈座
614:散熱片
616:連接部
618:電連接元件
第1圖係本申請案一實施例中所揭示之一發光元件1c的上視圖。
第2圖係沿著第1圖之線D-D’所揭示之發光元件1c的剖面示意圖。
第3A~3C圖分別為本申請案多個不同實施例中所揭示之一發光元件的透明導電層及反射層的部份剖面示意圖。
第3D圖為本申請案一實施例中所揭示之一發光元件的部分剖面示意圖。
第4A圖為樣品A~B的特性圖表。
第4B圖為樣品C~F的特性圖表。
第5圖係本申請案一實施例中所揭示之一發光元件2c的上視圖。
第6A~6I圖係本申請案實施例中所揭示之發光元件1c、2c之製造流程圖。
第7圖係沿著第5圖之線E-E’所揭示之一發光元件2c的剖面示意圖。
第8圖係為本申請案一實施例之發光裝置3之示意圖。
第9圖係為本申請案一實施例之發光裝置4之示意圖。
為了使本申請案之敘述更加詳盡與完備，請參照下列實施例之描述並配合相關圖示。惟，以下所示之實施例係用於例示本申請案之發光元件，並非將本申請案限定於以下之實施例。又，本說明書記載於實施例中的構成零件之尺寸、材質、形狀、相對配置等在沒有限定之記載下，本申請案之範圍並非限定於此，而僅是單純之說明而已。且各圖示所示構件之大小或位置關係等，會由於為了明確說明有加以誇大之情形。且於以下之描述中，為了適切省略詳細說明，對於同一或同性質之構件用同一名稱、符號顯示。
第1圖係本申請案一實施例中所揭示之一發光元件1c的上視圖。第2圖係沿著第1圖之線D-D’所揭示之發光元件1c的剖面示意圖。第6A、6B、6C、6D、6E及6G-6I圖為本申請案一實施例中所揭示之發光元件1c之製造流程圖。本申請案之實施例中的發光元件1c為一倒裝式發光二極體。發光元件1c包含一基板11c及一或多個半導體結構1000c位於基板11c上。一或多個半導體結構1000c中的每一個包含一半導體疊層10c，包含一第一半導體層101c、一第二半導體層102c、一活性層103c位於第一半導體層101c及第二半導體層102c之間。活性層103c及第二半導體層102c沿著一堆疊方向依序堆疊於第一半導體層101c上，半導體結構1000c包含一暴露部暴露出一部分的第一半導體層101c。如第2、6A圖所示，一部分的第二半導體層102c及活性層103c被移除以暴露出暴露部，暴露部包含第一半導體層101c的一第一表面1011c及一或多個第二表面1012c。在一實施例中，第一表面1011c位於一或多個半導體結構1000c的一外周緣，且第一表面1011c環繞存留於基板11c上的第二半導體層102c及活性層103c。第6A圖為半導體結構1000c的俯視圖。在本實施例中，發光元件1c僅包含一個半導體結構1000c，且第一半導體層101c的第一表面1011c環繞第二半導體層102及活性層103c。此外，在本實施例中， 第一表面1011c大致上位於半導體結構1000c的周緣區域。在另一實施例中，發光元件1c的基板11c另包含一暴露表面11s以環繞半導體結構1000c的外周緣。發光元件1c更包含一或多個開口，例如通過第二半導體層102c及活性層103的孔洞100c，以暴露出第一半導體層101c的一或多個第二表面1012c。在一實施例中，複數個半導體結構1000c被一或多個開口，例如：溝槽互相分離，且複數個半導體結構1000c透過第一半導體層101c互相連接。在一實施例(圖未示)，多個半導體結構1000c未藉由第一半導體層101c彼此連接，且透過一或多個開口彼此物理性分離。在一實施例中，發光元件1c更包含一第一絕緣結構20c、一透明導電層30c、一反射結構包含一反射層40c及一阻障層41c、一第二絕緣結構50c、一接觸層60c、一第三絕緣結構70c、一第一電極墊80c及一第二電極墊90c位於一或多個半導體結構1000c上。
在本申請案的一實施例中，基板11c包含一圖案化表面。圖案化表面包括複數個凸起。凸起的形狀包括錐形(taper)或圓錐形(cone)，凸起可提高發光元件之光取出效率。在本申請案的一實施例中，基板11c為一成長基板，例如包括用以成長磷化鋁鎵銦(AlGaInP)之砷化鎵(GaAs)晶圓，或用以成長氮化鎵(GaN)或氮化銦鎵(InGaN)之藍寶石(Al2O3)晶圓、氮化鎵(GaN)晶圓或碳化矽(SiC)晶圓。半導體疊層10可以為III族氮化物化合物半導體，且藉由有機金屬化學氣相沉積法(MOCVD)、分子束磊晶(MBE)、氫化物氣相沉積法(HVPE)、物理氣相沉積法(PVD)或離子電鍍方法，例如：濺鍍(Sputtering)法或蒸鍍(Evaporation)法形成於基板11c上。此外，在形成半導體疊層10c之前，可於基板11c上先形成一緩衝結構(圖未示)，以改善基板11c與半導體疊層10c之間的晶格不匹配。緩衝結構可由氮化鎵(GaN)系列之材料例如氮化鎵和氮化鋁鎵，或氮化鋁(AlN)系列之材料例如氮化鋁構成。緩衝結構可以是單層或多層。緩衝結構可以透過金屬有機化學氣相沉積 (MOCVD)、分子束外延(MBE)或物理氣相沉積(PVD)來形成。物理氣相沉積(PVD)包括濺鍍(sputter)法，例如反應性濺鍍法，或蒸鍍法，例如電子束蒸鍍法或熱蒸鍍法。於一實施例中，緩衝結構包括氮化鋁(AlN)緩衝層，並係由濺鍍(sputter)法形成。氮化鋁(AlN)緩衝層形成在具有圖案化表面的一成長基板上。濺鍍(sputter)法可形成具有高均勻性的緻密緩衝層，因此氮化鋁(AlN)緩衝層可共形地沉積在基板11c的圖案化表面上。
於本申請案之一實施例中，半導體疊層10c包括光學特性，例如發光角度或波長分佈，以及電學特性，例如正向電壓或向電流。於本申請案之一實施例中，第一半導體層101c和第二半導體層102c可為包覆層(cladding layer)或侷限層(confinement layer)，兩者具有不同的導電型態、電性、極性或依摻雜的元素以提供電子或電洞。例如，第一半導體層101c為n型電性的半導體層，第二半導體層102c為p型電性的半導體層。活性層103c形成在第一半導體層101c和第二半導體層102c之間，電子與電洞於一電流驅動下在活性層103c內複合，並將電能轉換成光能以發出一光線。藉由改變半導體疊層10c之一層或多層的物理及化學組成以調整發光元件1c所發出光線之波長。半導體疊層10c之材料包含III-V族半導體材料，例如AlxInyGa(1-x-y)N或AlxInyGa(1-x-y)P，其中0≦x，y≦1；(x+y)≦1。依據活性層103c之材料，當半導體疊層10c之材料為AlInGaP系列時，活性層103c可發出波長介於610nm及650nm之間的紅光，或是波長介於530nm及570nm之間的黃光。當半導體疊層10c之材料為InGaN系列時，活性層103c可發出波長介於400nm及490nm之間的藍光、深藍光，或是波長介於490nm及550nm之間的綠光。當半導體疊層10c之材料為AlGaN系列時，活性層103c可發出波長介於250nm及400nm之間的紫外光。活性層103c可為單異質結構(single heterostructure,SH)，雙異質結構(double heterostructure,DH)，雙側雙異質結構(double-side double heterostructure,DDH)，或多層量子井結構 (multi-quantum well,MQW)。活性層103c之材料可為中性、p型或n型電性的半導體。
請參考第2圖，在一實施例中，半導體結構1000c包含一第一外側壁1003c和第二外側壁1001c，其中第一半導體層101c的第一表面1011c之一端係連接至第一外側壁1003c，第一表面1011c之另一端係連接至第二外側壁1001c。第二外側壁1001c包含第一半導體層101c、活性層103c及第二半導體層102c的側壁。在本實施例中，第二外側壁1001c由第一半導體層101c、活性層103c及第二半導體層102c的側壁組成。第一外側壁1003c位於第一表面1011c及基板11c間。在一實施例中，第一外側壁1003c及第二外側壁1001c傾斜於第一半導體層101c的第一表面1011c。在一實施例中，第一外側壁1003c係傾斜於基板11c的裸露面11s。第一外側壁1003c與裸露面11s之間包含一銳角。於一實施例中，第一外側壁1003c與裸露面11s之間包含一鈍角。
半導體疊層10c另包含一內側壁1002c。相似於第二外側壁1001c，通孔100c中的內側壁1002c由第一半導體層101c、活性層103c及第二半導體層102c的側壁組成。在本申請案的實施例中，通孔100c是由內側壁1002c及第一半導體層101c的第二表面1012c定義。內側壁1002c的一端連接到第一半導體層101c的第二表面1012c，且內側壁1002c的另一端連接到第二半導體層102c的一表面102s。第二半導體層102c的表面102s大致垂直於該堆疊方向。內側壁1002c及第二外側壁1001c傾斜於第二半導體層102c的表面102s。內側壁1002c亦傾斜於第一半導體層101c的第二表面1012c。內側壁1002c與第二表面1012c之間包含一角度為銳角或鈍角，且第二外側壁1001c及第一表面1011c之間包含一角度為銳角或鈍角。第二外側壁1001c及表面102之間的角度為100度~140度，相似於內側壁1002c與表面102s之間的角度。此外，半導體結構1000c更包含一第一邊緣E1及一第二邊緣E2，其中，第一邊緣E1為第 二外側壁1001c與第二半導體層102c的表面102s的交界，第二邊緣E2為內側壁1002c及第二半導體層102c的表面102s的交界。由上視觀之，第二半導體層102包含第一邊緣E1。詳言之，由發光元件1c的上視觀之，第一邊緣E1為第二半導體層102的表面102s之輪廓(contour)，且第二邊緣E2為通孔100c之輪廓。在一實施例中，第一邊緣E1或第二邊緣E2為封閉的。在一實施例中，第二邊緣E2被第一邊緣E1環繞。
第6B圖為第一絕緣結構20c的上視圖。在本申請案的一實施例中，第一絕緣結構20c藉由濺鍍法或沉積法形成於發光元件1c的半導體結構1000c上。如第2及6B圖所示，由上視觀之，第一絕緣結構20c包含一環繞絕緣部分201c和複數個環形覆蓋區202c。在本實施例中，環繞絕緣部分201c位於半導體結構1000c靠近第一邊緣E1的一區域上，且複數個環形覆蓋區202c位於半導體結構1000c靠近第二邊緣E2的一區域上。在一實施例中，環繞絕緣部分201c及複數環形覆蓋區202c皆覆蓋在的第二半導體層102c的表面102s之一部分、半導體結構1000c的第二外側壁1001c及內側壁1002c上。此外，環繞絕緣部分201c覆蓋於一部分的第一表面1011c，且環形覆蓋區202c覆蓋於一部分的第二表面1012c。如第2圖所示，第一絕緣結構20c包含一頂部f20c於第二半導體層102c的表面102s、一側部s20c位於第二外側壁1001c及內側壁1002c上及一底部t20c位於第一半導體層101c的第一表面1011c及第二表面1012c，底部t20c暴露出一部分的第二表面1012c及第一表面1011c。詳言之，第一絕緣結構20c形成於第一表面1011c、第二表面1012c、第二外側壁1001c、內側壁1002c及表面102s上。第一絕緣結構20c更包含一開孔203c於第二半導體層102c的表面102s，開孔203c由頂部f20c的側表面定義。第一絕緣結構20c另包含另一開孔204c於第二表面1012c上，且開孔204c是由底部t20c的側表面定義。第一絕緣結構20c的材料包含非導電材料。非導電材料包含有機材料、無 機材料或是介電材料。有機材料包含Su8、苯并環丁烯(BCB)、過氟環丁烷(PFCB)、環氧樹脂(Epoxy)、丙烯酸樹脂(Acrylic Resin)、環烯烴聚合物(COC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚醚醯亞胺(Polyetherimide)或氟碳聚合物(Fluorocarbon Polymer)。無機材料包含矽膠(Silicone)或玻璃(Glass)。介電材料包含氧化鋁(Al2O3)、氮化矽(SiNx)、氧化矽(SiOx)、氧化鈦(TiOx)、或氟化鎂(MgFx)。在一實施例中，第一絕緣結構20c包含一層或複數層。第一絕緣結構20c可以保護半導體結構1000c的側壁，防止活性層103c為後續製程所破壞。當第一絕緣結構20c包含複數層時，第一絕緣結構20c可為布拉格反射鏡(DBR)結構，以保護半導體結構1000c的側壁，並且選擇性地反射活性層103c所發出之特定波長之光至發光元件1c之外部以提高亮度。具體而言，第一絕緣結構20c可以藉由交替堆疊兩層副層來形成，例如SiOx副層和TiOx副層。更詳言之，布拉格反射鏡結構可以包含複數對副層，且每一副層與鄰近的副層之折射率不同。藉由調整每對膜層之具有高折射率之副層和具有低折射率之副層之間的折射率差異，以使布拉格反射鏡結構對特定波長或在特定波長范圍內具有高反射率。每對膜層之兩副層具有不同的厚度。此外，在布拉格反射鏡結構之中，具有相同材料之副層的厚度可以相同或不同。
第6C圖為透明導電層30c的上視圖。如第1、2及6C圖所示，在本實施例中，發光元件1c的透明導電層30c形成於第二半導體層102c的表面102s上。在一實施例中，透明導電層30c可以覆蓋於第一絕緣結構20c的頂部f20c之一部分。具體而言，透明導電層30c包含一第一外側邊301c及一第一內側邊302c位於第二半導體層102c的表面102s上。透明導電層30c並未延伸至超過第一邊緣E1及第二邊緣E2。換言之，如第1圖的發光元件1c的上視圖所示，第一外側邊301c較第一邊緣E1靠近半導體結構1000c的中心，且第一內側邊302c較第二邊緣E2靠近半導體結構1000c的中心。發光元件1c的上視圖 觀之，第一外側邊301c被第一邊緣E1環繞，且第一內側邊302c環繞第二邊緣E2。在一實施例中，透明導電層30c可以覆蓋第一絕緣結構20c的側部s20c。
第一絕緣結構20c的品質可能被製程能力及應力影響，第一絕緣結構20c中可能產生一些裂痕。在一實施例中，透明導電層30c位於表面102s上且未延伸至覆蓋第二外側壁1001c及內側壁1002c，藉此減少因第一絕緣結構20c的裂痕產生的漏電而導致透明導電層30c及半導體疊層10c之間的短路風險。因此，發光元件1c可以具有穩定的可靠度。由於透明導電層30c大致形成於第二半導體層102c的整個表面102s上且與第二半導體層102c接觸，電流可以透過透明導電層30c均勻地分散於整個第二半導體層102c。
透明導電層30c包含對從活性層103c發出的光為透明的一材料，例如金屬氧化物。金屬氧化物可以包含銦錫氧化物(indium tin oxide，ITO)、鋅銦氧化物(indium zinc oxide，IZO)、氧化銦(indium oxide，InO)、氧化錫(tin oxide，SnO)、鎘錫氧化物(cadmium tin oxide，CTO)、錫銻氧化物(antimony tin oxide，ATO)、鋁鋅氧化物(aluminum zinc oxide，AZO)、鋅錫氧化物(zinc tin oxide，ZTO)、氧化鋅摻雜鎵(gallium doped zinc oxide，GZO)、氧化銦摻雜鎢(tungsten doped indium oxide，IWO)或者氧化鋅(zinc oxide，ZnO)。透明導電層30c可以與第二半導體層102c之間似有低接觸電阻，例如兩者間形成歐姆接觸。透明導電層30c可以是單層或多層。例如：當透明導電層30c包含多層副層時，透明導電層30c可為布拉格反射鏡(DBR)結構。在本實施例中，透明導電層30c之布拉格反射鏡結構的材料具有導電性。在一實施例中，由上視觀之，透明導電層30c的形狀大致對應於第二半導體層102c的形狀。請見第6A圖及第6C圖所示，第6C圖之透明導電層30c的形狀大致對應於第6A圖的第二半導體層102c的形狀。
在本申請案的一實施例中，發光元件1c的反射結構形成於透明導電層30c上。反射結構包含反射層40c、阻障層41c或兩者的組合。在一實施 例中，由上視觀之，反射層40c的形狀大致對應於第二半導體層102c。第6D圖為反射層40c的上視圖。如第1、2及6D所示，反射層40c包含一第二外側邊401c及一第二內側邊402c，在一實施例中，反射層40c未向外延伸至超過透明導電層30c的第一外側邊301c及/或第一內側邊302c，亦未向外延伸至超過半導體結構1000c的第一邊E1及/或第二邊E2。透明導電層30c的第一外側邊301c位於反射層40c的第二外側邊401c及第一邊緣E1之間，及/或第一內側邊302c位於第二內側邊402c及第二邊緣E2之間。換言之，第一外側邊301c較第二外側邊401c靠近第一邊緣E1，且第一內側邊302c較第二內側邊402c靠近第二邊緣E2°在一實施例中，反射層40c覆蓋第一絕緣結構20c的部份頂部f20c，例如位於表面102s的頂部f20c，且反射層40c未覆蓋側部s20c及底部t20c。此外，靠近第一邊緣E1及/或第二邊緣E2的一部分透明導電層30c位於反射層40c及頂部f20c之間。具體而言，第二外側邊401c及/或第二內側邊402c分別未延伸至超過第一外側邊301c及/或第一內側邊302c。在一實施例中，透明導電層30c可以防止反射層40c及第一絕緣結構20c之間的脫落問題，更詳言之，反射層40c透過透明導電層30c連接於第一絕緣結構20c，且位於兩者間的透明導電層30c可以增加反射層40c及第一絕緣結構20c間的黏著力。
在一實施例中，第二外側邊401c對齊於透明導電層30c的第一外側邊301c，及/或第二內側邊402c對齊於透明導電層30c的第一內側邊302c。在一實施例中，第二外側邊401c與第一邊緣E1不對齊，及/或第二內側邊402c與第二邊緣E2不對齊。
在一實施例中，反射層40c及透明導電層30c皆未延伸至覆蓋半導體結構1000c的側壁，例如：第二外側壁1001c及內側壁1002c，藉此降低因反射層40c、透明導電層30c及第一絕緣結構20c的裂痕產生的漏電進到半導體結構1000c，對發光元件1c的電性短路風險。詳言之，由於第二外側壁1001c 及內側壁1002c由第一半導體層101c、活性層103c及第二半導體層102c的側表面組成，若反射層40c延伸至第二外側壁1001c及內側壁1002c，當第一絕緣結構20c有缺陷或裂痕時，將會引發漏電。具體而言，反射層40c的一些材料(例如：銀、鋁)可能會透過第一絕緣結構20c的缺陷或裂痕擴散至第一半導體層101c及第二半導體層102c，由於反射層40c的材料擴散造成第一半導體層101c及第二半導體層102c電性連通，因而產生短路。因此，發光元件1c的可靠度可能會因為反射層40c超過第一邊緣E1及/或第二邊緣E2且覆蓋於側部s20c而降低。然而，本申請並不受限於該實施例。其他製程方法或第一絕緣結構20c的材料或結構例如：多層絕緣層，可以被用以提升第一絕緣結構20c的品質及機械強度，並且防止電流短路的問題。
在一實施例中，由發光元件1c的上視觀之，第二半導體層102c包含一第一面積且反射層40c包含一第二面積。在本實施例中，由發光元件1c的上視觀之，第一面積由第二半導體層102c的第一邊緣E1及第二邊緣E2界定，第二面積由反射層40c的第二外側邊401c及第二內側邊402c界定。第二半導體層102c的第一邊緣E1環繞反射層40c的第二外側邊401c，且第二內側邊402c環繞第二半導體層102c的第二邊緣E2。為了增加發光元件1c的亮度，使更多發射自活性層103c的光能夠被反射層40c反射，反射層40c的第二面積應該盡可能地被設計的越大越好，然而，發光元件1c的亮度及可靠度之間的權衡取捨也需被考量。在一實施例中，反射層40c的第二面積不小於第二半導體層102c的第一面積之80%。在一實施例，第二面積為第一面積的82%~96%。在一實施例中，第二面積為第一面積的85%~95%。
在其他實施例中，反射層40c的第二外側邊401c及半導體結構1000c的第一邊緣E1之間具有一距離D，第二內側邊402c與第二邊緣E2具有一距離D’。在一實施例中，距離D、D’大於零。在一實施例中，距離D、D’不 大於10μm。在一實施例中，距離D、D’不大於8μm。在一實施例中，距離D、D’大於0μm且小於10μm。在一實施例中，距離D、D’介於2μm及8μm之間。此外，在另一實施例中，距離D及距離D’可以相同或相異。
在一實施例中，阻障層41c形成在反射層40c上且覆蓋反射層40c。阻障層41c的一外邊緣(圖未示)環繞反射層40c的第二外側邊401c，及/或阻障層41c的一內邊緣(圖未示)環繞反射層40c的第二內側邊402c。在一實施例中，反射層40c形成在阻障層41c上且覆蓋阻障層41c，阻障層41c的外邊緣可以被反射層40c的第二外側邊401c環繞，及/或阻障層41c的內邊緣可以被反射層40c的第二內側邊402c環繞。在一實施例中，阻障層41的外邊緣及內邊緣分別覆蓋或對齊反射層40c的第二外側邊401c及第二內側邊402c。
第3A~3C圖分別呈現本申請案之一實施例的發光元件中，靠近第一邊緣E1或第二邊緣E2的透明導電層30c及反射層40c的部分剖面示意圖。反射層40c形成在透明導電層30c上。在一實施例中，如第3A圖所示，反射層40c及透明導電層30c形成於第一絕緣結構20c上，且未延伸至半導體結構1000c的側壁上或孔洞100c中。在一實施例中，如第3B-3C圖所示，形成於第一絕緣結構20c上的反射層40c及透明導電層30c延伸至半導體結構1000c的側壁上或孔洞100c中。
在一實施例中，如第3A圖所示，反射層40c為不連續結構，且包含互相分離的一第一反射部403c及一第二反射部404c。一間隙G位於第一反射部403c及第二反射部404c之間。在一實施例中，如第3A圖所示，透明導電層30c為一不連續結構，且包含互相分離的一第一導電部31c及一第二導電部32c。第二導電部32c與第二反射部404c完全位於第一絕緣結構20c及第二半導體層102c上。在一實施例中，第一導電部31c及第二導電部32c分別位於第一反射部403c及第二反射部404c下，由於第一反射部403c未連接於第二反射部 404c、第一導電部31c未連接於第二導電部32c且第二導電部32c及第二反射部404c完全位於第一絕緣結構20c上，電流無法流通於第一反射部403c及第二反射部404c之間。換言之，第二反射部404c與第一反射部403c之間的電性不連接。
在如第3B圖所示的一實施例與第3A圖所示的實施例的差異在於：第3B圖所示的實施例中，透明導電層30c包含互相分離的一第一導電部31c及一第三導電部33c，且反射層40c包含互相分離的一第一反射部403c及一第三反射部405c，第一反射部403c與第三反射部405c之間具有一間隙G。此外，第三反射部405c及第一反射部403c彼此電性絕緣。具體而言，第三導電部33c形成於第一絕緣結構20c及第二半導體層102c上，且延伸至第二外側壁1001c以覆蓋第一絕緣結構20c的側部s20c及底部t20c。在一實施例中，第三導電部33c形成於第一絕緣結構20c及第二半導體層102c上，且延伸至內側壁1002c以覆蓋第一絕緣結構20的側部s20c。第一反射部403c及第三反射部405c分別形成於第一導電部31c及第三導電部33c上方。
在一實施例中，如第3C圖所示，反射層40c包含互相分離的一第一反射部403c’、一第二反射部404c’及一第三反射部405c’。此外，透明導電層30c包含互相分離的一第一導電部31c’、一第二導電部32c’及一第三導電部33c’。因此，第三反射部405c’、第二反射部404c’及第一反射部403c’彼此電性絕緣。在如第3A-3C圖之不同實施例所示的個別的發光元件中，任一反射層40c為不連續結構且彼此電性不連接，使得當反射層40c延伸至半導體結構1000c的側壁以增加反射層40c的第二面積時，可以避免漏電問題。如此，在各發光元件的設計中，已同時考慮與亮度有關的反射面積及可靠度。在一實施例中，如第3A-3C圖所示的發光元件，反射層40c的第二面積不小於第二半導體層102c的第一面積的80%，且第一邊緣E1及第二外側邊401c之間的距離D為0μm及 10μm之間。在一實施例中，第3A圖所示的發光元件中，第一外側邊301c與第二外側邊401c較第一邊緣E1靠近半導體結構1000c的中心。於第3B-3C圖中，第一邊緣E1較第一外側邊301c及第二外側邊401c靠近半導體結構1000c的中心。如第3B-3C圖所示，由於反射層40c覆蓋半導體結構1000c的側壁，第3B-3C圖所示的發光元件之反射層40c的第二面積大於如第3A圖所示發光元件之反射層40c的第二面積。此外，第3C圖所示的反射層40c的第二面積可以大於如第3A圖或第3B圖所示的第二面積，使得第3C圖所示的發光元件的亮度高於第3A及3B圖所示的發光元件。
本申請案的一實施例中，反射層40c包含複數個副層，例如：布拉格反射鏡(DBR)結構。在本實施例中，布拉格反射鏡結構的材料可以為電性絕緣或電導通。
本申請案的一實施例中，反射層40c包含單層或多層結構，且反射層40c包含對活性層103c具有高反射率的金屬材料，例如：銀(Ag)、金(Au)、鋁(Al)、鈦(Ti)、鉻(Cr)、銅(Cu)、鎳(Ni)、鉑(Pt)或上述的合金。上述所指的「高反射率」為對由活性層103c發射光的波長具有80%以上的反射率。
在本申請案的一實施例中，反射結構另包含一布拉格反射鏡(DBR)結構於反射層40c下。在一實施例中，布拉格反射鏡結構形成在半導體結構1000c及反射層40c之間。一連接層可以選擇性的插入於布拉格反射鏡結構及反射層40c之間，藉此增加兩者間的黏著力。舉例而言，布拉格反射鏡結構以一第一層連接於反射層40c，其中第一層包含氧化矽(SiO2)，且反射層40c包含銀(Ag)，此時介於其中的連接層包含銦錫氧化物(indium tin oxide，ITO)、鋅銦氧化物(indium zinc oxide，IZO)或是其它對反射層40c的黏著力高於布拉格反射鏡結構的第一層對反射層40c的黏著力之材料。
在本申請案的一實施例中，反射結構另包含阻障層41c覆蓋於反射層40c上，以避免反射層40c的表面氧化而降低反射層40c的反射率。阻障層41c的材料包含金屬材料，例如：鈦(Ti)、鎢(W)、鋁(Al)、銦(In)、錫(Sn)、鎳(Ni)、鉑(Pt)、鋅(Zn)、鉻(Cr)或上述材料的合金。阻障層41c可以包含單層結構或多層結構。當阻障層41c為多層結構時，阻障層41c為一第一阻障層(圖未示)及一第二阻障層(圖未示)交替堆疊形成，例如：Cr/Pt,Cr/Ti,Cr/TiW,Cr/W,Cr/Zn,Ti/Pt,Ti/W,Ti/TiW,Ti/W,Ti/Zn,Pt/TiW,Pt/W,Pt/Zn,TiW/W,TiW/Zn,or W/Zn。在一實施例中，阻障層41c的材料包含非金(Au)或銅(Cu)的一金屬。
在本申請案的一實施例中，發光元件1c的第二絕緣結構50c藉由濺鍍法或蒸鍍法形成於半導體結構1000c上。第二絕緣結構50c形成於半導體結構1000c、第一絕緣結構20c、透明導電層30c及反射層40c上。第6E圖為第二絕緣結構50c的上視圖。如第1、2及6E所示，第二絕緣結構50c包含一或多個第一絕緣開口501c以暴露第一半導體層101c的第二表面1012c，以及一或多個第二絕緣開口502c以暴露反射層40c或阻障層41c。在一實施例中，第一絕緣開口501c及第二絕緣開口502c具有不同的寬度及數量。由發光元件1c的上視觀之，第一絕緣開口501c及第二絕緣開口502c的形狀包含圓形、橢圓形、矩形、多邊形或不規則形。在一實施例中，第一絕緣開口501c的位置對應於孔洞100c的位置。在一實施例中，其一的第二絕緣開口502c位於發光元件1c的一側，且相對於第一絕緣開口501c。
第二絕緣結構50c的材料包含非導電材料。非導電材料包含有機材料、無機材料或是介電材料。有機材料包含Su8、苯并環丁烯(BCB)、過氟環丁烷(PFCB)、環氧樹脂(Epoxy)、丙烯酸樹脂(Acrylic Resin)、環烯烴聚合物(COC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚醚醯亞胺(Polyetherimide)或氟碳聚合物(Fluorocarbon Polymer)。無機材料包含矽膠 (Silicone)或玻璃(Glass)。介電材料包含氧化鋁(Al2O3)、氮化矽(SiNx)、氧化矽(SiOx)、氧化鈦(TiOx)、或氟化鎂(MgFx)。在一實施例中，第二絕緣結構50c包含單層或多層。在一實施例中，第二絕緣結構50c可以為布拉格反射鏡(DBR)結構。具體而言，第二絕緣結構50c可以由一SiOx副層及一TiOx副層互相交疊形成。第二絕緣結構50c及第一絕緣結構20c可以相同或不同。
第6G圖為接觸層60c的上視圖。如第1、2及6G圖所示，在一實施例中，接觸層60c形成在第二絕緣結構50c及反射層40c或阻障層41c上。接觸層60c包含彼此電性絕緣的一第一接觸部601c、一第二接觸部602c及一頂針區域600c。在此，第一接觸部601c電性連接於第一半導體層101c，第二接觸部602c電性連接於第二半導體層102c，且頂針區域600c電性絕緣於第一接觸部601c及第二接觸部602c。第一接觸部601c形成在第一半導體層101c的第一表面1011c，以環繞半導體結構1000c的周圍並接觸於第一半導體層101c，藉此形成電性連接。在一實施例中，第一接觸部601c包含一周長大於活性層103c的周長。在一實施例中，第一接觸部601c亦形成在第一半導體層101c的第二表面上1012c，藉由第二絕緣結構50c的複數個第一絕緣開口501c覆蓋一或多個孔洞100c，且與第一半導體層101c接觸以形成電性連接。頂針區域600c位於第二半導體層102c上，且藉由第二絕緣結構50c與第一半導體層101c及第二半導體層102c電性絕緣。在本實施例中，由上視觀之，頂針區域600c大致位於發光元件1c的中心。此外，第二接觸部602c藉由反射層40c及透明導電層30c電性連接於第二半導體層102c的表面102s，使得第二接觸部602c及第二半導體層102c之間形成一電性連接。在本實施例中，由發光元件1c的上視觀之，頂針區域600c位於第一接觸部601c及第二接觸部602c之間。如第6G圖所示，第一接觸部601c環繞頂針區域600c及第二接觸部602c。在一實施例中，頂針區域600c電性連接於第一接觸部601c或第二接觸部602c。由上視觀之，頂針區域 600c具有一形狀包含幾何形狀，例如：矩形或圓形。接觸層60c可以為單層結構或多層結構。接觸層60c的材料包含金屬，例如：鋁(Al)、銀(Ag)、鉻(Cr)、鉑(Pt)、鎳(Ni)、鈦(Ti)、鎢(W)或鋅(Zn)。
在形成接觸層60c後，一第三絕緣結構70c位於接觸層60c上且覆蓋接觸層60c。第6H圖為第三絕緣結構70c的上視圖。如第1、2及6H圖所示，第三絕緣結構70c包含一第一開口701c及一第二開口702c。第一開口701c暴露接觸層60c的第一接觸部601c，且第二開口702c暴露接觸層60c的第二接觸部602c。第三絕緣結構70c包含單層或多層。當第三絕緣結構70c包含多層，第三絕緣結構70c可以形成布拉格反射鏡(DBR)結構。第三絕緣結構70c的材料包含非導電材料。非導電材料包含有機材料、無機材料或是介電材料。有機材料包含Su8、苯并環丁烯(BCB)、過氟環丁烷(PFCB)、環氧樹脂(Epoxy)、丙烯酸樹脂(Acrylic Resin)、環烯烴聚合物(COC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚醚醯亞胺(Polyetherimide)或氟碳聚合物(Fluorocarbon Polymer)。無機材料包含矽膠(Silicone)或玻璃(Glass)。介電材料包含氧化鋁(Al2O3)、氮化矽(SiNx)、氧化矽(SiOx)、氧化鈦(TiOx)、或氟化鎂(MgFx)。第一絕緣結構20c、第二絕緣結構50c及第三絕緣結構70c的材料可以為相同或不同，且選自由上述材料。第一絕緣結構20c、第二絕緣結構50c及第三絕緣結構70c可以藉由列印、蒸鍍或濺鍍形成。
形成第三絕緣結構70c後，第一電極墊80c及第二電極墊90c形成於半導體疊層10c上。第6I圖為第一電極墊80c及第二電極墊90c的上視圖。如第1、2及6I圖所示，第一電極墊80c及第二電極墊90c的位置及/或形狀大致對應於第三絕緣結構70c的第一開口701c及第二開口702c的位置及/或形狀。第一電極墊80c透過第三絕緣結構70c的第一開口701c及接觸層60c的第一接觸部601c電性連接第一半導體層101c，且第二電極墊90c透過第三絕緣結構70c 的第二開口702c、接觸層60c的第二接觸部602c、反射層40c及透明導電層30c電性連結第二半導體層102c。由發光元件1c的上視觀之，第一電極墊80c與第二電極墊90c具有相同的形狀，例如：第一電極墊80c及第二電極墊90c包含矩形，然而，本揭露內容並不限於此。在另一實施例中，第一電極墊80c的形狀與尺寸可以與第二電極墊90c不同，藉此分辨第一電極墊80c與第二電極墊90c、或者使發光元件1c產生良好的電流分布。例如：第一電極墊80c的形狀可以為矩形，第二電極墊90c的形狀可以為梳狀，且第一電極墊80c的面積大於第二電極墊90c的面積。在本實施例中，第一電極墊80c及第二電極墊90c包含單層或多層結構。第一電極墊80c及第二電極墊90c的材料包含金屬材料，例如：鉻(Cr)、鈦(Ti)、鎢(W)、鋁(Al)、銦(In)、錫(Sn)、鎳(Ni)、鉑(Pt)或上述材料的合金。當第一電極墊80c及第二電極墊90c包含多層結構時，第一電極墊80c及第二電極墊90c分別包含一上電極及一下電極(圖未示)。上電極及下電極具有不同功能，上電極係用以作為焊接或打線。發光元件1c可被翻轉，並藉由焊料接合或金錫共融接合且透過上電極連接於一封裝基板(圖未示)。上電極的金屬材料包含具有高延展性的一金屬材料，例如鎳(Ni)、鈷(Co)、鐵(Fe)、鈦(Ti)、銅(Cu)、金(Au)、鎢(W)、鋯(Zr)、鉬(Mo)、鉭(Ta)、鋁(Al)、銀(Ag)、鉑(Pt)、鈀(Pd)、銠(Rh)、銥(Ir)、釕(Ru)或鋨(Os)。上電極可以是上述材料的單層、多層或合金。於本申請案之一實施例中，上電極之材料較佳的包含鎳(Ni)及/或金(Au)。下電極的功能是與接觸層60c、反射層40c或阻障層41c形成穩定介面，例如改善下電極和接觸層60c之間的界面接合強度，或改善下電極與反射層40c或阻障層41c之間的界面接合強度。下電極的另一個功能是防止焊料(例如：錫)或金錫合金(AuSn)擴散至反射結構中，破壞反射結構的反射率。因此，下電極的材料不同於上電極，下電極的材料較佳的包含金(Au)和銅(Cu)以外的金屬元素，例如鎳(Ni)、鈷(Co)、鐵(Fe)、鈦(Ti)、鎢(W)、鋯(Zr)、鉬(Mo)、鉭(Ta)、鋁(Al)、銀(Ag)、鉑(Pt)、鈀 (Pd)、銠(Rh)、銥(Ir)、釕(Ru)或鋨(Os)。下電極可以是上述材料的單層、多層或合金。於本申請案之一實施例中，下電極較佳的包括鈦(Ti)和鋁(Al)的多層膜或鉻(Cr)和鋁(Al)的多層膜。
圖6A、6B’、6C-6D、6E’、6G-6I為本申請案另一實施例的發光元件之製造流程圖。本實施例之發光元件與發光元件1c的主要不同處在於第一絕緣結構20c及第二絕緣結構50c的結構。請參照第6B圖所示，第一絕緣結構20c1包含一環繞絕緣部份201c及複數個環形覆蓋區202c。在此，環繞絕緣部份201c包含複數凸出部2011c及複數凹陷部2012c。在一實施例中，環繞絕緣部份201c的複數凸出部2011c及複數凹陷部2012c交替配置。第3D圖為本實施例之發光元件的其中之一凸出部2011c的部分剖面示意圖，如第3D及6B’圖所示，環繞絕緣部份201c位於第一表面1011c上且環繞半導體結構1000c。在一實施例中，環繞絕緣部份201c的複數凸出部2011c及複數凹陷部2012c交替配置於第一表面1011c上。具體而言，複數凸出部2011c延伸自第二半導體層102c的表面102s且覆蓋半導體結構1000c部分的第一表面1011c，且複數凹陷部2012c暴露出第一表面1011c的其他部分。換言之，第一表面1011c包含一第一裸露區域被環繞絕緣部份201c暴露出來，且第一裸露區域為不連續。
請參照第6E’圖所示，第二絕緣結構50c包含一外圍503c，在本實施例中，外圍503c包含複數凸出部5031c及複數凹陷部5032c。如第3D圖所示，第二絕緣結構50c覆蓋第一絕緣結構20c，因此被第一絕緣結構20c覆蓋的第二外側壁1001c及一部分的第一表面1011c，也被第二絕緣結構50c所覆蓋。此外，第二絕緣結構50c的複數凸出部5031c及複數凹陷部5032c係沿著半導體結構1000c的第一表面1011c交替配置。此外，在一實施例中，第二絕緣結構50c之外圍503c的形狀對應於第一絕緣結構20c的外圍形狀，且不連續地暴露半導體結構1000c的第一表面1011c。詳言之，複數凸出部5031c及複數凹陷部5032c 的形狀及位置分別對應於環繞絕緣部份201c的複數凸出部2011c及複數凹陷部2012c。依此規則，被第一絕緣結構20c之複數凹陷部2012c暴露的第一表面1011c，亦會被第二絕緣結構50c的複數凹陷部5032c所暴露。被複數凸出部2011c覆蓋的第一表面1011c，亦會被複數凸出部5031c所覆蓋。換言之，第一表面1011c包含一第二裸露區域由複數凹陷部5032c所暴露出來，且第二裸露區域為不連續。第一表面1011c的第二裸露區域大致與由第一絕緣結構20c所暴露的第一裸露區域相對應。請參照第6G圖所示，在此實施例中，第一接觸部601c藉由第二絕緣結構50c的複數凹陷部5032c及第一絕緣結構20c的複數凹陷部2012c接觸於於第一表面1011c。換言之，第一接觸部601c包含一不連續接觸區域(圖未示)與第一表面1011c接觸。在本實施例中，第一接觸部601c及半導體結構1000c的第一表面1011c之間的不連續接觸區域有益於發光元件的電流散布，並且防止發光元件電性失效。請參照第4A圖所示，為樣品A~B的特性圖表。具體而言，圖表展現出傳統發光元件(樣品A)及本申請案的一實施例之發光元件1c(樣品B)的特性。樣品A及樣品B包含相同形狀(矩形)及相同晶片尺寸(35×35mil2)，不同之處在於傳統發光元件的反射層的面積小於發光元件1c的反射層40c的面積。另一方面，發光元件1c的距離D小於傳統發光元件的距離，在傳統的發光元件中，第二半導體層的第一邊緣與反射層的第二外側邊的距離為15μm，發光元件1c的距離D為6μm。換言之，發光元件1c之反射層40c的面積大於傳統發光元件的反射層之面積。發光元件1c的反射層40c的面積與第二半導體層102c的面積比值大於傳統發光元件的反射層的面積與第二半導體層的面積比值。圖表顯示發光元件1c的功率(IV2)相較於傳統發光元件的功率增加1.8%(△IV2)，並且兩者的順向電壓(Vf2)及波長(Wd2)維持在相同水準。因此，較大面積的反射層40c可以提升發光元件1c的表現。
請參照第4B圖所示，第4B圖為樣品C~F的特性圖。具體而言，圖表為樣品C~F的表現。樣品C為傳統的發光元件。樣品D為具有如第6B’、6E’及3D圖所示之不連續接觸區域之接觸層60c的發光元件，且不具有如第1~2圖所示之較大第二面積的反射層。樣品E為具有如第1~2圖所示較大第二面積之反射層40c的發光元件1c。樣品F為具有如第6B’、6E’及3D圖所示之不連續接觸區域之接觸層60c，以及具有如第1~2圖所示較大第二面積的反射層的發光元件，換言之，樣品F即結合樣品D及樣品E特性的發光元件。樣品D及樣品E在亮度上的表現皆優於樣品C，此外，樣品F的發光元件具有最高的功率(IV2)。
第5圖為本申請案一實施例的發光元件2c之上視圖。第7圖為沿著第5圖之線E-E’所揭示之一發光元件2c的剖面示意圖。第6A-6B、6C’、6D、6E-6I分別呈現發光元件2c中暴露第一半導體層101c的第一表面1011c及第二表面1012c的半導體結構1000c、第一絕緣結構20c、透明導電層30c、反射層40c、第二絕緣結構50c、黏結層51c、接觸層60c、第三絕緣結構70c及電極墊80c、90c的布局(layout)。本實施例的發光元件2c相似於第1~2圖所示的發光元件1c，差異在於發光元件2c另包含黏結層51c位於第二絕緣結構50c及接觸層60c之間。此外，發光元件2c的透明導電層30c另包含互相分離的一第一透明導電部分f30c、一第二透明導電部分s30c及一第三透明導電部分t30c，不同於發光元件1c的透明導電層30c。在一實施例中，第二絕緣結構50c的材料包含氧化矽(SiO2)，接觸層60c的材料包含銀(Ag)，在第二絕緣結構50c及接觸層60c之間的黏結層51c可以增加第二絕緣結構50c與接觸層60c之間的黏著力。黏結層51c可防止接觸層60c自第二絕緣結構50c脫落。插入黏結層51c在兩者之間有益於增加發光元件2c的可靠度。黏結層51c的材料對於第二絕緣結構50c的黏著力，較接觸層60c對第二絕緣結構50c之間的黏著力強。黏結層51c 的材料可以為透明導電材料或金屬，透明導電材料包含金屬氧化物，金屬氧化物可以包含氧化銦錫(indium tin oxide，ITO)、鋅銦氧化物(indium zinc oxide，IZO)、氧化銦(indium oxide，InO)、氧化錫(tin oxide，SnO)、鎘錫氧化物(cadmium tin oxide，CTO)、錫銻氧化物(antimony tin oxide，ATO)、鋁鋅氧化物(aluminum zinc oxide，AZO)、鋅錫氧化物(zinc tin oxide，ZTO)、氧化鋅摻雜鎵(gallium doped zinc oxide，GZO)、氧化銦摻雜鎢(tungsten doped indium oxide，IWO)或者氧化鋅(zinc oxide，ZnO)，金屬包含鉑(Pt)。然而，黏結層51c的材料並不受限於上述材料。在一實施例中，如第6F圖所示的黏結層51c的形狀和面積相似於如第6E圖所示的第二絕緣結構50c的形狀和面積。具體而言，黏結層51c具有一個或多個第一黏結開口511c對應於第一絕緣開口501c，以及一個或多個第二黏結開口512c對應於於第二絕緣開口502c。在一實施例中，黏結層51c的外圍513c環繞第二絕緣結構50c的外圍503c，以電性連接於第一半導體層101c的第一表面1011c。在一實施例中，黏結層51c延伸至半導體結構1000c的暴露部。具體而言，如第7圖所示，黏結層51c延伸至第一表面1011c及/或第二表面1012c。
請參照第6C'及7圖所示，在一實施例中，第一透明導電部分f30c位於第二半導體層102c的表面102s上，第二透明導電部分s30c位於暴露部的第一表面1011c上，且第三透明導電部分t30c位於孔洞100c中的暴露部之第二表面1012c上。透明導電層30c連接位於暴露部的黏結層51c。如第6C’圖所示的透明導電層30c的上視圖，第三透明導電部分t30c被第一透明導電部分f30c環繞，且第一透明導電部分f30c被第二透明導電部分s30c環繞。第一透明導電部分f30c的面積大於第二透明導電部分s30c的面積及第三透明導電部分t30c的面積。具體而言，由上視觀之，第一透明導電部分f30c包含一第一外圍f30c1，第二透明導電部分s30c包含一第二外圍s30c1環繞第一外圍f30c1，且第三透明導電部分t30c包含一第三外圍t30c1被第一外圍f30c1所環繞。
如第6D及7圖所示，反射層40c形成於第一透明導電部分f30c上，反射層40c包含一第二外側邊401c及一第二內側邊402c被第二外側邊401c環繞。反射層40c既未延伸至超過透明導電層30c的第一外側邊301c及/或第一內側邊302c，也未延伸至超過半導體結構1000c的第一邊緣E1及/或第二邊緣E2。在本實施例中，第二外側邊401c大致對齊於第一外側邊301c，且第二內側邊402c大致對齊於第一內側邊302c。如第6E及7圖所示，第二絕緣結構50c形成於反射層40c上且覆蓋第一絕緣結構20c。在一實施中，如第6E’圖所示的第二絕緣結構50c包含複數凸出部5031c及複數凹陷部5032c形成在半導體結構1000c的暴露部上，且覆蓋第一表面1011c或如第6C及6C’圖所示的透明導電層30c上。具體而言，複數凸出部5031c及複數凹陷部5032c交替配置於第一表面1011c上，且不連續地覆蓋於第一表面1011c上，更詳言之，複數凸出部5031c覆蓋於被複數凸出部2011c覆蓋的部分之第一表面1011c，且複數凹陷部5032c暴露出被複數凹陷部2012c暴露的部分之第一表面1011c。在一實施例中，複數凸出部5031c覆蓋部分的第二透明導電部分s30c，且複數凹陷部5032c暴露出部分的第二透明導電部分s30c。
請參照第6G圖所示，相似於發光元件1c，發光元件2c包含接觸層60c具有第一接觸部601c、第二接觸部602c及頂針區域600c。第一接觸部601c透過第一黏結開口511c、第一絕緣開口501c、位於第一表面1011c上的第二透明導電部分s30c及位於孔洞100c中且於第二表面1012c上的第三透明導電部分t30c電性連接於第一半導體層101c。另一方面，第二接觸部602c透過第二黏結開口512c、第二絕緣開口502c、反射層40c及位於第二半導體層102c之表面102s上的第一透明導電部分f30c電性連接於第二半導體層102c。在一實施例中，第一接觸部601c及第二接觸部602c的材料相同且為多層結構。
在一實施例中，第一接觸部601c包含一第一部份及一第二部分包覆第一部份，第一部分的材料包含Ag/NiTi/TiW/Pt且第二部分的材料包含Ti/Al/Ti/Al/Cr/Pt，上述材料依序由半導體疊層10c至第二電極墊90c的方向形成於半導體結構1000c上。在本實施例中，第二接觸部602c也包含與第一接觸部601c相似的第一部份及第二部分。第二接觸部602c的第一部份及第二部分的材料與第一接觸部601c的第一部份及第二部分的材料相同。在一實施例中，反射結構及第一接觸部601c包含具有高反射率的相同材料，反射結構及第二接觸部602c包含具有高反射率的相同材料。在一實施例中，反射結構、第一接觸部601c及第二接觸部602c包含銀(Ag)。
在一實施例中，發光元件2c包含第二透明導電部分s30c及第三透明導電部分t30c在接觸層60c與第一半導體層101c之間，第一接觸部601c及第二接觸部602c皆包含銀，且黏結層51c位於接觸層60c及第二絕緣結構50c之間。相較於發光元件2c，傳統的發光元件包含不含銀的第一接觸部且類似於上述之樣品C，例如：傳統發光元件的第一接觸部之材料包含Cr/Al/Cr/Al/Cr/Pt，且依序形成於半導體結構1000c上。本實施例之發光元件2c透過含銀的第一接觸部601c增加發光元件2c中的反射面積，因此，發光元件2c的亮度可以增加。傳統發光元件的亮度(IV2)為923.75mW，本實施例中的發光元件2c的亮度(IV2)為965.83mW，本實施例的發光元件2c的亮度相較於傳統發光元件增加4.56%。
第8圖係為依本申請案一實施例之發光裝置3之示意圖。將前述實施例中的發光元件以倒裝晶片之形式安裝於封裝基板51之第一墊片511及第二墊片512上。第一墊片511、第二墊片512之間藉由一包含絕緣材料之絕緣部53做電性絕緣。倒裝晶片之安裝係將與電極墊形成面相對之成長基板側朝上設置，使成長基板側為主要的光取出面。為了增加發光裝置3之光取出效率，可 於發光元件之周圍設置一反射結構54。
第9圖係為依本申請案一實施例之發光裝置4之示意圖。發光裝置4為一球泡燈包括一燈罩602、一反射鏡604、一發光模組610、一燈座612、一散熱片614、一連接部616以及一電連接元件618。發光模組610包含一承載部606，以及複數個發光單元608位於承載部606上，其中複數個發光單元608可為前述實施例中的發光元件或發光裝置3。
本申請案所列舉之各實施例僅用以說明本申請案，並非用以限制本申請案之範圍。任何人對本申請案所作之任何顯而易知之修飾或變更皆不脫離本申請案之精神與範圍。
1c:發光元件
11c:基板
11s:裸露面
1000c:半導體結構
10c:半導體疊層
100c:孔洞
101c:第一半導體層
102c:第二半導體層
102s:表面
103c:活性層
1011c:第一表面
1012c:第二表面
1001c:第二外側壁
1002c:內側壁
1003c:第一外側壁
20c:第一絕緣結構
201c:環繞絕緣部分
202c:環形覆蓋區
203c:開口
f20c:頂部
s20c:側部
t20c:底部
30c:透明導電層
301c:第一外側邊
302c:第一內側邊
40c:反射層
401c:第二外側邊
402c:第二內側邊
41c:阻障層
50c:第二絕緣結構
501c:第一絕緣開口
502c:第二絕緣開口
60c:接觸層
600c:頂針區域
601c:第一接觸部
602c:第二接觸部
70c:第三絕緣結構
701c:第一開口
702c:第二開口
80c:第一電極墊
90c:第二電極墊
E1:第一邊界
E2:第二邊界
D、D':距離

Claims (10)

  1. 一發光元件，包含：一半導體結構，包含一第一半導體層、一第二半導體層位於該第一半導體層上及一活性層位於該第一半導體層和該第二半導體層之間，其中該第一半導體層包含一第一表面，該第二半導體層包含一第一邊緣及一第一面積，且該半導體結構包含一外側壁連接至該第一表面；一反射結構位於該第二半導體層上，包含一反射層，且該反射層包含一外側邊及一第二面積；一透明導電層位於該半導體結構及該反射結構之間；其中，該第一邊緣與該外側邊之間具有一距離，該距離為0μm至10μm之間，且/或該反射層的該第二面積不小於該第二半導體層的該第一面積之80%。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的發光元件，更包含一基板，其中該半導體結構位於該基板上，且該基板包含一暴露表面以環繞該半導體結構的一外周緣。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的發光元件，其中該透明導電層包含一第一外側邊較該外側邊靠近該第一邊緣，且未延伸超過該第一邊緣。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的發光元件，更包含一第一絕緣結構位於該第二半導體層上，其中該反射層覆蓋於該第一絕緣結構的一部分。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的發光元件，更包含一第一絕緣結構位於該第二半導體層上，且該反射結構更包含一阻障層位於該反射層上，其中該阻障層覆蓋於該第一絕緣結構的一部分。
  6. 如申請專利範圍第4或5項所述的發光元件，更包含一第二絕緣結構，覆蓋該反射結構及該外側壁。
  7. 如申請專利範圍第3項所述的發光元件，更包含一第一絕緣結構位於該第二半導體層上，其中該透明導電層覆蓋該第一絕緣結構。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的發光元件，其中該距離為2μm至8μm之間。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的發光元件，更包含一第一接觸部及一第二接觸部位於該反射結構上，其中該第一接觸部電連接於該第一半導體層，該第二接觸部電連接於該第二半導體層。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的發光元件，更包含一第三絕緣結構位於該第一接觸部及該第二接觸部上。
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