TW202501856A

TW202501856A - 發光元件

Info

Publication number: TW202501856A
Application number: TW112122399A
Authority: TW
Inventors: 洪孟祥; 林昱伶; 陳昭興; 歐震; 洪千雅
Original assignee: 晶元光電股份有限公司
Priority date: 2023-06-15
Filing date: 2023-06-15
Publication date: 2025-01-01
Also published as: US20240421249A1

Abstract

一發光元件包含一第一半導體層；一半導體平台包含一活性層以及一第二半導體層，且包含一斜面與第一半導體層相接；一接觸電極覆蓋第二半導體層且具有一第一側面；一絕緣反射結構覆蓋接觸電極並包含複數個絕緣反射結構開口以露出接觸電極；一連接層覆蓋絕緣反射結構，填入複數個絕緣反射結構開口，且具有一第二側面；以及一金屬反射層覆蓋連接層，填入複數個絕緣反射結構開口，且具有一第三側面，其中於發光元件之一側視圖中，第三側面較第一側面更靠近半導體平台之斜面。

Description

發光元件

本發明係關於一種發光元件，且特別係關於一種包含金屬反射層及絕緣反射層的覆晶式發光元件。

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。

以下的揭露內容提供許多不同的實施例以實施本案的不同特徵。以下的揭露內容敘述各個構件及其排列方式的特定範例，以簡化說明。當然，這些特定的範例並非用以限定。例如，若是本揭露實施例敘述了一第一特徵部件形成於一第二特徵部件之上或上方，即表示其可能包含上述第一特徵部件與上述第二特徵部件是直接接觸的實施例，亦可能包含了有附加特徵部件形成於上述第一特徵部件與上述第二特徵部件之間，而使上述第一特徵部件與第二特徵部件可能未直接接觸的實施例。

應理解的是，額外的操作步驟可實施於所述方法之前、之間或之後，且在所述方法的其他實施例中，部分的操作步驟可被取代或省略。

此外，其中可能用到與空間相關用詞，例如「在…下方」、「下方」、「較低的」、「在…上方」、「上方」、「較高的」及類似的用詞，這些空間相關用詞係為了便於描述圖示中一個(些)元件或特徵部件與另一個(些)元件或特徵部件之間的關係，這些空間相關用詞包括使用中或操作中的裝置之不同方位，以及圖式中所描述的方位。當裝置被轉向不同方位時(旋轉45度或其他方位)，則其中所使用的空間相關形容詞也將依轉向後的方位來解釋。再者，當述及一第一材料層位於一第二材料層上或之上時，包括第一材料層與第二材料層直接接觸之情形，或者，其間亦可能間隔有一或更多其它材料層之情形，在此情形中，第一材料層與第二材料層之間可能不直接接觸。在本揭露一些實施例中，關於接合、連接之用語例如「連接」、「互連」等，除非特別定義，否則可指兩個結構係直接接觸，或者亦可指兩個結構並非直接接觸，其中有其它結構設於此兩個結構之間。且此關於接合、連接之用語亦可包括兩個結構都可移動，或者兩個結構都固定之情況。

在說明書中，「約」、「大約」、「大抵」、「大致」、「實質上」、「相同」、「相似」之用語通常表示一特徵值在一給定值的正負15%之內，或正負10%之內，或正負5%之內，或正負3%之內，或正負2%之內，或正負1%之內，或正負0.5%之內的範圍。在此給定的數量為大約的數量，亦即在沒有特定說明「約」、「大約」、「大抵」、「大致」、「實質上」的情況下，仍可隱含「約」、「大約」、「大抵」、「大致」、「實質上」之含義。

應當理解的是，雖然本文使用術語「第一」、「第二」、「第三」等來描述不同的元件、部件、區域、層及/或區段，這些元件、部件、區域、層及/或區段不應當被這些術語所限制。這些術語可以僅被用於將一個元件、部件、區域、層或區段與另一元件、部件、區域、層或區段區分開來。因此，在不脫離本揭露的技術的前提下，以下討論的第一元件、部件、區域、層或區段可以被稱為第二元件、部件、區域、層或區段。

除非另外定義，在此使用的全部用語(包括技術及科學用語)具有與此篇揭露所屬之一般技藝者所通常理解的相同涵義。能理解的是，這些用語，例如在通常使用的字典中定義的用語，應被解讀成具有與相關技術及本揭露的背景或上下文一致的意思，而不應以一理想化或過度正式的方式解讀，除非在本揭露實施例有特別定義。

第1圖係本發明一實施例所揭示之一發光元件1的俯視圖。第2圖係沿著第1圖之切線L-L’的剖面圖。第3A圖係第1圖用虛線表示之區域A內的絕緣反射結構開口400的俯視圖。第5A圖係本發明一實施例所揭示之沿著第3A圖之切線O-O’的剖面圖。

參考第1圖、第2圖、第3A圖以及第5A圖，根據一實施例的發光元件1包含一基板10、一第一半導體層21位於基板10上、以及一半導體平台M位於第一半導體層21上。半導體平台M包含一活性層22和一第二半導體層23，以及一斜面S與第一半導體層21相接。一接觸電極30位於第二半導體層23上且具有一第一側面S1。一絕緣反射結構40位於接觸電極30上，且包含一或複數個絕緣反射結構開口400以露出接觸電極30。一連接層51覆蓋絕緣反射結構40並填入一或複數個絕緣反射結構開口400，且連接層51具有一第二側面S2與絕緣反射結構40相接。一金屬反射層52位於連接層51上並填入一或複數個絕緣反射結構開口400中，且金屬反射層52具有一第三側面S3，其中於發光元件1之一側視圖中，第三側面S3較第一側面S1更靠近半導體平台M之斜面S。於一實施例中，金屬反射層52之第三側面S3可與連接層51相接或與絕緣反射結構40相接。當第三側面S3與連接層51相接時，第三側面S3可以與第二側面S2位於同一斜面上(亦即，第三側面S3可以與第二側面S2具有相同斜率)，或是第二側面S2較第三側面S3更靠近半導體平台M之斜面S。當第三側面S3與絕緣反射結構40相接時，金屬反射層52之第三側面S3較連接層51之第二側面S2更靠近半導體平台M之斜面S，且金屬反射層52覆蓋連接層51之第二側面S2。

發光元件1包含一第二絕緣層60覆蓋金屬反射層52及絕緣反射結構40。第二絕緣層60包含一第二絕緣層第一開口601位於第一半導體層21上以及一第二絕緣層第二開口602位於金屬反射層52上。一第一延伸電極71覆蓋半導體平台M並覆蓋第二絕緣層第一開口601。一第二延伸電極72覆蓋半導體平台M並覆蓋第二絕緣層第二開口602。一保護層80覆蓋第一延伸電極71以及第二延伸電極72，且包含一保護層第一開口801位於第一延伸電極71上以及一保護層第二開口802位於第二延伸電極72上。一第一電極墊91覆蓋保護層第一開口801並通過第一延伸電極71與第一半導體層21形成電連接。一第二電極墊92覆蓋保護層第二開口802並通過第二延伸電極72與第二半導體層23形成電連接。

基板10可以為一成長基板以磊晶成長一半導體結構20。於一實施例中，半導體結構20包含第一半導體層21、活性層22和第二半導體層23。基板10包括用以磊晶成長磷化鋁鎵銦(AlGaInP)之砷化鎵(GaAs)晶圓，或用以成長氮化鎵(GaN)、氮化銦鎵(InGaN)、或氮化鋁鎵(AlGaN)之藍寶石(Al ₂O ₃)晶圓、氮化鎵(GaN)晶圓、碳化矽(SiC)晶圓、或氮化鋁(AlN)晶圓。

於本發明之一實施例中，發光元件1可以不具有基板10。例如，基板10可為用於生長半導體結構20的成長基板，然後，可通過雷射剝離(laser lift off)或化學剝離等方法將基板10與半導體結構20分離。

於本發明之一實施例中，藉由金屬有機化學氣相沉積法(MOCVD)、分子束磊晶(MBE)、氫化物氣相沉積法(HVPE)、物理氣相沉積法(PVD)、或離子電鍍方法以於基板10上形成具有光電特性之半導體結構20，例如發光(light-emitting)疊層，其中物理氣象沉積法包含濺鍍 (Sputtering)或蒸鍍(Evaporation)法。

藉由改變半導體結構20中一層或多層的物理及化學組成以調整發光元件1發出光線的波長。半導體結構20包含第一半導體層21、活性層22、以及第二半導體層23。半導體結構20之材料包含Ⅲ-Ⅴ族半導體材料，例如Al _xIn _yGa _(1-x-y)N或Al _xIn _yGa _(1-x-y)P，其中0≦x，y≦1；(x+y)≦1。當半導體結構20之材料為AlInGaP系列材料時，可發出波長介於610 nm及650 nm之間的紅光。當半導體結構20之材料為InGaN系列材料時，可發出波長介於400 nm及490 nm之間的藍光，或波長介於530 nm及570 nm之間的綠光。當半導體結構20之材料為AlGaN系列或AlInGaN系列材料時，可發出波長介於250 nm及400 nm之間的紫外光。

第一半導體層21和第二半導體層23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21為n型電性的半導體，第二半導體層23為p型電性的半導體。活性層22形成在第一半導體層21和第二半導體層23之間，電子與電洞於一電流驅動下在活性層22複合，將電能轉換成光能，以發出一光線。活性層22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)，或是多層量子井結構(multi-quantum well, MQW)。活性層22之材料可為中性、p型或n型電性的半導體。第一半導體層21、活性層22、或第二半導體層23可為一單層或包含複數子層的結構。

於本發明之一實施例中，半導體結構20還可包含一緩衝層(圖未示)位於第一半導體層21和基板10之間，用以釋放基板10和半導體結構20之間因材料晶格不匹配而產生的應力，以減少差排及晶格缺陷，進而提升磊晶品質。緩衝層可為一單層或包含複數子層的結構。於一實施例中，可選用PVD氮化鋁(AlN)做為緩衝層，形成於半導體結構20及基板10之間，用以改善半導體結構20的磊晶品質。在一實施例中，用以形成PVD氮化鋁(AlN)的靶材係由氮化鋁所組成。在另一實施例中，可使用由鋁組成的靶材，於氮源的環境下與鋁靶材反應性地形成氮化鋁。

如第1圖及第2圖所示，半導體結構20包含一第一凹陷區域E1、一第二凹陷區域E2、以及為第一凹陷區域E1所圍繞之半導體平台M。在一實施例中，可通過蝕刻移除第二半導體層23、活性層22和第一半導體層21的一部分以形成第一凹陷區域E1及第二凹陷區域E2。在發光元件1之一俯視圖中，如第1圖所示，第一凹陷區域E1位於半導體平台M的至少一邊，第二凹陷區域E2位於半導體平台M的內側且為半導體平台M所圍繞。在第1圖及第2圖中，標記“B1”表示第一凹陷區域E1和半導體平台M之間的第一邊界B1，在第1圖中，標記“B2”表示第二凹陷區域E2和半導體平台M之間的第二邊界B2。半導體平台M的上表面20t (第二半導體層23的上表面23t)可以高於第一凹陷區域E1的上表面20b(第一半導體層21的上表面21t)和第二凹陷區域E2的上表面20b’(第一半導體層21的上表面21t’)。在一實施例中，半導體平台M可以朝向其頂部變窄。因此，半導體平台M的側表面可以是斜面S。

如第1圖所示，在一實施例中，第一凹陷區域E1的上表面20b的一部分可以為一第一接觸第一區域CT1，第二凹陷區域E2的上表面20b’的一部分可以為一第一接觸第二區域CT1’。在一實施例中，半導體平台M的上表面20t的至少一部分定義為一第二接觸區域CT2。在一實施例中，複數個第一接觸第二區域CT1’之一第一總面積A1與複數個第一接觸第一區域CT1之一第二總面積A2之間具有一比值(A1/A2)介於1~2之間以改善發光元件1之電流分布。如果比值(A1/A2)小於1，發光元件1之亮度會下降；如果比值(A1/A2)大於2，發光元件1之電壓(Vf)會上升。

如第1圖所示，基板10包含第一邊11、第二邊12、第三邊13和第四邊14，半導體平台M可以與第一邊11至第四邊14間隔開，並且第一凹陷區域E1可以分佈設置在半導體平台M與第一邊11至第四邊14任一邊或任多邊之間。例如，第一凹陷區域E1可以設置在半導體平台M與第一邊11之間以及半導體平台M與第二邊12之間，或是設置在半導體平台M與第三邊13之間以及半導體平台M與第四邊14之間。第一邊11和第二邊12可彼此相對，並且第三邊13和第四邊14可彼此相對。在一實施例中，具有長條型、矩形、圓形或橢圓形形狀並且彼此間隔開的多個第二凹陷區域E2可以佈置在半導體平台M的內部。

接觸電極30可以直接設置在第二半導體層23上，接觸電極30與第二半導體層23相接觸的區域構成第二接觸區域CT2，並電連接到第二半導體層23。接觸電極30用於將從外部注入的電流分散後再經由半導體平台M的上表面20t(第二半導體層23的上表面23t) 注入到第二半導體層23。

如第1圖所示，於發光元件1之一俯視圖中，絕緣反射結構開口400包含圓形、半圓形、橢圓形、三角形、矩形、多邊形、弧形或環形。在一實施例中，絕緣反射結構40包含複數個絕緣反射結構開口400設置在半導體平台M上。複數個絕緣反射結構開口400可以以六邊形最密排列的格子圖案佈置在半導體平台M上，但不限於此。在另一實施例中，複數個絕緣反射結構開口400可以以各種圖案佈置，例如，矩形格子圖案。如第2圖所示，絕緣反射結構40覆蓋半導體平台M之斜面S，且覆蓋第一半導體層21的一部分和第二半導體層23的一部分。例如，絕緣反射結構40可以覆蓋第一半導體層21的上表面21t，21t’的一部分和第二半導體層23的上表面23t的一部分。

第7圖係第1圖用虛線表示的區域C的放大圖。第8圖係沿著第7圖之切線I-I’於一實施例的剖面圖。第9圖~第11圖係沿著第7圖之切線I-I’於另一實施例的剖面圖。於一實施例中，絕緣反射結構40包含一第一絕緣層41或一絕緣反射層42。於另一實施例中，絕緣反射結構40包含第一絕緣層41以及絕緣反射層42。

於一實施例中，參考第1圖、第2圖、第7圖及第8圖，當絕緣反射結構40包含第一絕緣層41時，第一絕緣層41位於接觸電極30之上並覆蓋半導體平台M之斜面S。第一絕緣層41包含複數個第一絕緣層第一開口411以露出第一半導體層21的第一接觸第一區域CT1和第一接觸第二區域CT1’。於本實施例中，複數個絕緣反射結構開口400包含複數個第一絕緣層第二開口412以露出接觸電極30。於一實施例中，第一絕緣層41係作為絕緣膜，第一絕緣層41可以為一單層結構，包含氧化物或氮化物，例如選自由矽(Si)、或鈦(Ti)、鋯(Zr)、鈮(Nb)、鉭(Ta)、鋁(Al)等金屬構成的組中的至少一種氧化物或氮化物。於另一實施例中，第一絕緣層41亦可以為多層結構，例如由上述任兩種或兩種以上之氧化物或氮化物構成之疊層，例如SiO ₂、TiO ₂及Al ₂O ₃構成的多層結構。

於一實施例中，參考第1圖、第2圖、第7圖及第9圖~第11圖，當絕緣反射結構40包含第一絕緣層41以及絕緣反射層42時，絕緣反射層42可以由折射率低於第二半導體層23的折射率的材料形成。絕緣反射層42的材料包含SiO ₂、SiN、SiO _xN _y、TiO ₂、Si ₃N ₄、Al ₂O ₃、TiN、AlN、ZrO ₂、TiAlN、TiSiN、HfO、TaO ₂、Nb ₂O ₅、或MgF ₂。在一實施例中，絕緣反射層42具有不同折射率的絕緣子層交替地堆疊的多層膜結構，例如分布式布拉格反射鏡(DBR)。多層膜結構可為選自於上述材料但不限於上述材料之具有第一折射率和第二折射率的第一絕緣子層和第二絕緣子層為一對的層疊交替地堆疊的結構。例如，可通過SiO ₂/TiO ₂或SiO ₂/Nb ₂O ₅等層疊交替地堆疊。

絕緣反射層42的最底層或最頂層可使用選自由矽(Si)、鈦(Ti)、鋯(Zr)、鈮(Nb)、鉭(Ta)、鋁(Al)構成的群組中的至少一種氧化物或氮化物。於一實施例中，絕緣反射層42的最底層和最頂層包含不同於位於兩者之間的中間層的材料及/或不同於中間層的的厚度及/或不同於中間層的形成工藝。

於一實施例中，當絕緣反射結構40包含第一絕緣層41以及絕緣反射層42時，第一絕緣層41可包括與絕緣反射層42的至少一部分相同的材料。例如，當絕緣反射層42由包括SiO ₂的DBR形成時，第一絕緣層41可由SiO ₂形成。雖然第一絕緣層41由與絕緣反射層42的至少一部分相同的材料形成，但是不要求具有諸如DBR的絕緣膜那樣的高膜品質，因此，可通過不同工藝形成絕緣反射層42和第一絕緣層41，第一絕緣層41與絕緣反射層42的介面可在視覺上（例如，SEM照片或TEM照片）區分。

第3A圖係第1圖用虛線表示之區域A內的絕緣反射結構開口400的俯視圖。如第3A圖所示，絕緣反射結構開口400各包含一第一寬度W1。於鄰近或最靠近第一接觸第一區域CT1之第一邊界B1處，複數個絕緣反射結構開口400包含第一群組絕緣反射結構開口4001以圍繞第一接觸第一區域CT1。於一實施例中，複數個絕緣反射結構開口400中的第一群組絕緣反射結構開口4001沿著第一接觸第一區域CT1之第一邊界B1排列。於一實施例中，複數個絕緣反射結構開口400中的第一群組絕緣反射結構開口4001排列成一弧形，彼此以第一最短距離D1均勻地間隔，且第一最短距離D1與第一寬度W1之間具有一比值(D1/W1)介於1~3或0.8~1.8之間。於遠離第一接觸第一區域CT1之第一邊界B1處的複數個絕緣反射結構開口400包含第二群組絕緣反射結構開口4002，彼此以第一最短間距d1均勻地間隔，其中第一最短間距d1大於第一最短距離D1。第一群組絕緣反射結構開口4001之一個與第二群組絕緣反射結構開口4002之一個之間具有一第二最短間距d2，其中第二最短間距d2可與第一最短間距d1相同，第二最短間距d2大於第一最短間距d1，或是第二最短間距d2小於第一最短間距d1，藉以改善第一邊界B1處的電流分布。於一實施例中，為改善鄰近第一接觸第一區域CT1的電流分布，環繞第一接觸第一區域CT1的第一群組絕緣反射結構開口4001包含一總面積大於第二絕緣層第一開口601露出第一半導體層21的面積。

第3B圖係本發明另一實施例所揭示之第1圖用虛線表示之區域A內的絕緣反射結構開口400的俯視圖。如第3B圖所示，絕緣反射結構開口400各包含第一寬度W1。於鄰近或最靠近第一接觸第一區域CT1之第一邊界B1處，第3A圖例示之圍繞第一接觸第一區域CT1之第一群組絕緣反射結構開口4001可以變化為第3B圖例示之單一個絕緣反射結構開口4001’，此單一個絕緣反射結構開口400順應第一邊界B1之輪廓而具有一形狀，例如為一弧形，並具有一第二寬度W2以及一第一曲率半徑R1。於本實施例中，第一邊界B1之輪廓包含一弧形並具有一第二曲率半徑R2，且第一曲率半徑R1大於第二曲率半徑R2。第3B圖例示之單一個絕緣反射結構開口4001’所具有之第二寬度W2可以與遠離第一邊界B1處的絕緣反射結構開口400所具有之第一寬度W1相同或不同。於一實施例中，單一個絕緣反射結構開口4001’所具有之第二寬度W2可以大於或小於遠離第一邊界B1處的絕緣反射結構開口400所具有之第一寬度W1。於遠離第一接觸第一區域CT1之第一邊界B1處的複數個絕緣反射結構開口400包含第二群組絕緣反射結構開口4002，彼此以第一最短間距d1均勻地間隔。單一個絕緣反射結構開口4001’與第二群組絕緣反射結構開口4002之一個之間具有第二最短間距d2，其中第二最短間距d2可與第一最短間距d1相同，第二最短間距d2大於第一最短間距d1，或是第二最短間距d2小於第一最短間距d1，藉以改善第一邊界B1處的電流分布。於一實施例中，為改善鄰近第一接觸第一區域CT1的電流分布，環繞第一接觸第一區域CT1的單一個絕緣反射結構開口4001’包含一總面積大於第二絕緣層第一開口601露出第一半導體層21的面積。

第3C圖係第1圖用虛線表示之區域B內的絕緣反射結構開口400的俯視圖。於一實施例中，如第3C圖所示，於鄰近或最靠近第一接觸第二區域CT1’之第二邊界B2處，複數個絕緣反射結構開口400排列成一圓形，彼此以第二最短距離D2均勻地圍繞第一接觸第二區域CT1’，且第二最短距離D2與絕緣反射結構開口400之一第三寬度W3之間具有一比值(D2/W3)介於1~3或0.8~1.8之間。參考第3A圖及第3C圖，於一實施例中，第3C圖例示之鄰近第一接觸第二區域CT1’之兩相鄰之絕緣反射結構開口400所包含之第二最短距離D2可以相同、大於或小於第3A圖例示之鄰近第一接觸第一區域CT1之第一群組絕緣反射結構開口4001之間所包含之第一最短距離D1。第3C圖例示之鄰近第一接觸第二區域CT1’之第二邊界B2處的絕緣反射結構開口400所具有之第三寬度W3可以與第3A圖例示之鄰近或最靠近第一接觸第一區域CT1之第一邊界B1處的絕緣反射結構開口400所具有之第一寬度W1相同或不同或是與第3B圖例示之單一個絕緣反射結構開口4001’所具有之第二寬度W2相同或不同。於一實施例中，為改善鄰近第一接觸第二區域CT1’的電流分布，環繞第一接觸第二區域CT1’且排列成圓形的複數個絕緣反射結構開口400包含一總面積大於第二絕緣層第一開口601露出第一半導體層21的面積。

第3D圖係本發明另一實施例所揭示之第1圖用虛線表示之區域B內的絕緣反射結構開口400的俯視圖。於本實施例中，第3C圖例示之圍繞第一接觸第二區域CT1’之複數個絕緣反射結構開口400可以變化為第3D圖例示之具有一環狀輪廓之絕緣反射結構開口4002’。如第3D圖所示，於鄰近或最靠近第一接觸第二區域CT1’ 之第二邊界B2處，絕緣反射結構開口400包含具有環狀輪廓的絕緣反射結構開口4002’以連續環繞第一接觸第二區域CT1’。絕緣反射結構開口4002’包含一第四寬度W4以及一第二周長L2，第二周長L2大於第一接觸第二區域CT1’之一第一周長L1。第3D圖例示之絕緣反射結構開口4002’所具有之第四寬度W4可以與第3A圖例示之鄰近或最靠近第一接觸第一區域CT1之第一邊界B1處的第一群組絕緣反射結構開口4001所具有之第一寬度W1相同或不同，或與第3B圖例示之單一個絕緣反射結構開口4001’所具有之第二寬度W2相同或不同。於一實施例中，為改善鄰近第一接觸第二區域CT1’的電流分布，環繞第一接觸第二區域CT1’的絕緣反射結構開口4002’包含一總面積大於第二絕緣層第一開口601露出第一半導體層21的面積。

於發明之一實施例中，如第3A圖及第3C圖所示，鄰近第一接觸第一區域CT1之第一邊界B1之第一群組絕緣反射結構開口4001及鄰近第一接觸第二區域CT1’之第二邊界B2處之多個絕緣反射結構開口400分別以第一最短距離D1與第二最短距離D2間隔。遠離第一接觸第一區域CT1之第一邊界B1處的第二群組絕緣反射結構開口4002與遠離第一接觸第二區域CT1’之第二邊界B2處的多個絕緣反射結構開口400以第一最短間距d1均勻地間隔，其中第一最短間距d1大於第一最短距離D1及/或大於第二最短距離D2。第4圖係發光元件1的過度電性應力(Electrical Over Stress, EOS)測試圖。透過縮減絕緣反射結構開口400之間的距離以增加在單位面積中絕緣反射結構開口400的數量，亦即增加絕緣反射結構開口400的密度。於相同的單位面積下，使鄰近第一接觸第一區域CT1及第一接觸第二區域CT1’之第一邊界B1與第二邊界B2處之絕緣反射結構開口400的數量大於遠離第一接觸第一區域CT1及第一接觸第二區域CT1’之第一邊界B1與第二邊界B2處的絕緣反射結構開口400的數量。亦即鄰近第一接觸第一區域CT1及第一接觸第二區域CT1’之第一邊界B1與第二邊界B2處之絕緣反射結構開口400的密度大於遠離第一接觸第一區域CT1及第一接觸第二區域CT1’之第一邊界B1與第二邊界B2處的絕緣反射結構開口400的密度，藉以改善發光元件1之電流注入，並改善發光元件1之過度電性應力（EOS）之承受力。如第4圖所示，做為比較例的發光元件，鄰近第一接觸第一區域CT1及鄰近第一接觸第二區域CT1’的複數個絕緣反射結構開口400之間的距離與遠離第一接觸第一區域CT1及鄰近第一接觸第二區域CT1’的複數個絕緣反射結構開口400之間的間距相同。相較於比較例的發光元件，發光元件1於鄰近第一接觸第一區域CT1及第一接觸第二區域CT1’的複數個絕緣反射結構開口400之間的第一最短距離D1及第二最短距離D2小於遠離第一接觸第一區域CT1及第一接觸第二區域CT1’的複數個絕緣反射結構開口400之間的第一最短間距d1。於相同的單位面積下，發光元件1於鄰近第一接觸第一區域CT1及第一接觸第二區域CT1’之區域具有較多個絕緣反射結構開口400。如第4圖所示，相較於比較例的發光元件，發光元件1具有較高的過度電性應力（EOS）之承受力。發光元件1的過度電性應力（EOS）承受力和單位面積下絕緣反射結構開口400的數量具有正比例關係。例如，相較於在鄰近第一接觸第一區域CT1及第一接觸第二區域CT1’之區域，於相同的單位面積下具有較少絕緣反射結構開口400數量的比較例，絕緣反射結構開口400密度(單位面積絕緣反射結構開口400的數量)較高的發光元件1在過度電性應力(Electrical Over Stress, EOS)測試中，其可承受較高之電流，因此可避免元件被擊穿。具有本發明之絕緣反射結構開口400設計的發光元件1可達到良好的電流擴散效果。本發明之發光元件1可以減少光損失，並提供較高的過度電性應力（EOS）承受力及較佳的靜電放電（ESD）耐受力。

第5A圖係本發明一實施例所揭示之沿著第3A圖之切線O-O’或第3B圖之切線P-P’的剖面圖。第5B圖係本發明另一實施例所揭示之沿著第3A圖之切線O-O’或沿著第3B圖之切線P-P’的剖面圖。第一凹陷區域E1位於半導體平台M的至少一邊，於圖示中標記“B1”的符號表示第一凹陷區域E1和半導體平台M之間的第一邊界B1。第二絕緣層第一開口601露出第一半導體層21的第一接觸第一區域CT1。於鄰近第一接觸第一區域CT1之第一邊界B1處絕緣反射結構開口400包含於第3A圖例示之第一寬度W1或於第3B圖例示之第二寬度W2。

第6圖係比較接觸電極30之第一側面S1與半導體平台M之斜面S間之一第一間距P1對於發光元件1的光電特性的影響。以第5A圖之實施例為例示，於固定金屬反射層52之第三側面S3與半導體平台M之斜面S間的第三間距P3為6微米(μm)時，當接觸電極30之第一側面S1與半導體平台M之斜面S間的第一間距P1越大時，發光元件1的亮度有提升之趨勢。因為金屬反射層52之反射率高於接觸電極30之反射率，當第一間距P1大於第三間距P3時，來自活性層22的光線在第1圖及第2圖所示之第一邊界B1與第二邊界B2處不會因透過接觸電極30而被接觸電極30部分吸收，直接射向第一邊界B1與第二邊界B2的光線可以被金屬反射層52反射至基板10之出光面10t，提高發光元件1之光取出效率，進而提升發光元件1之亮度。

如第5B圖所示，金屬反射層52及/或絕緣反射層42覆蓋半導體平台M之斜面S。第二絕緣層60位於金屬反射層52上並於半導體平台M之斜面S上覆蓋金屬反射層52和絕緣反射層42。來自活性層22的光線在半導體平台M之斜面S處可被金屬反射層52及/或絕緣反射層42反射至基板10之出光面10t，提高發光元件1之光取出效率，進而提升發光元件1之亮度。如第5B圖所示，於發光元件1之側視圖中，金屬反射層52覆蓋半導體平台M之斜面S，及/或絕緣反射層42覆蓋半導體平台M之斜面S，使得半導體平台M之斜面S係位於接觸電極30之第一側面S1與金屬反射層52之第三側面S3之間，亦即金屬反射層52及/或絕緣反射層42係位於接觸電極30覆蓋以外的區域。於本實施例中，金屬反射層52及/或絕緣反射層42可各包含一端部52t及/或42t夾置於第一絕緣層41與第二絕緣層60之間。金屬反射層52之端部52t及/或絕緣反射層42之42t包含一楔形。

如第5A圖及第5B圖所示，絕緣反射結構40之絕緣反射層42包含一絕緣反射結構第一部分401位於半導體平台M以外之第一半導體層21上，以及一絕緣反射結構第二部分402披覆於半導體平台M之斜面S上。絕緣反射結構第一部分401包含一最大長度L _max投影於第一半導體層21之上。於一實施例中，半導體平台M包含一平台高度H _mesa可介於0.6微米~1.8微米之間，絕緣反射結構第一部分401之最大長度L _max可介於0.2微米~4.8微米、0.6微米~3.8微米或1.6微米~2.8微米之間，且最大長度L _max與平台高度H _mesa之間包含一比值(L _max/H _mesa)可介於0.1~2.7或0.7~1.3之間。

連接層51設置在絕緣反射結構40上，於一實施例中，連接層51通過絕緣反射結構開口400與接觸電極30相接觸。於另一實施例中，連接層51包含一開口(圖未示)對應絕緣反射結構開口400不與接觸電極30相接觸或連接層51僅與部分之接觸電極30相接觸，之後形成的金屬反射層52再透過連接層51的開口與接觸電極30相接觸。接觸電極30和連接層51可以包含相同或不相同的材料。因為金屬反射層52之反射率高於連接層51之反射率，為避免來自活性層22的光線因透過連接層51而被連接層51部分吸收，連接層51包含一厚度小於接觸電極30所包含之一厚度。於一實施例中，接觸電極30之厚度係介於100埃(Å)~200埃之間。連接層51之厚度係介於10埃~90埃之間。於一實施例中，接觸電極30可以包含氧化鋁、氧化銦錫 (ITO)、鋅摻雜氧化銦錫(ZITO)、氧化鋅銦(ZIO)、氧化鎵銦(GIO)、氧化鋅錫(ZTO)、氟摻雜氧化錫(FTO)、鋁摻雜氧化鋅(AZO)、鎵摻雜的氧化鋅(GZO)、或氧化鋅鎂(Zn _(1-x)Mg _xO，0≤x ≤1)等金屬氧化物或金屬氮化物。連接層51可以包含氮化鈦(TiN _x)、氧化鈦(TiO _x)、氧化鋁(Al ₂O ₃)、氧化銦錫 (ITO)、鋅摻雜氧化銦錫(ZITO)、氧化鋅銦(ZIO)、氧化鎵銦(GIO)、氧化鋅錫(ZTO)、氟摻雜氧化錫(FTO)、鋁摻雜氧化鋅(AZO)、鎵摻雜的氧化鋅(GZO)、或氧化鋅鎂(Zn _(1-x)Mg _xO，0≤x ≤1)等金屬氧化物或金屬氮化物。

於一實施例中，金屬反射層52通過連接層51填入絕緣反射結構40之絕緣反射結構開口400，其中連接層51可以提高絕緣反射結構40與金屬反射層52之間的黏合性。於發光元件1之側視圖中，接觸電極30具有第一側面S1，連接層51具有第二側面S2，且金屬反射層52具有第三側面S3。於一實施例中，如第5A圖所示，第三側面S3較第一側面S1更靠近半導體平台M之斜面S。第一側面S1與斜面S之間所包含之第一間距P1可大於6微米且小於15微米。第二側面S2與斜面S之間包含一第二間距P2，第二間距P2可位於0.1微米及6微米之間。第三側面S3與斜面S之間包含第三間距P3可位於0.1微米及6微米之間。於一實施例中，第二側面S2可以較第三側面S3更靠近半導體平台M之斜面S。於一實施例中，金屬反射層52可以設置在連接層51上且與連接層51共形。例如，金屬反射層52和連接層51可以彼此完全重疊。具體而言，第二側面S2可以與第三側面S3齊平並位於同一斜面上。於一實施例中，第三側面S3可以較第二側面S2更靠近半導體平台M之斜面S。

於一實施例中，金屬反射層52包含銀(Ag)、鉻(Cr)、鎳(Ni)、鈦(Ti)、鋁(Al)、銠(Rh)、釕(Ru)或前述材料之組合。

於一實施例中，發光元件1更包含設置在金屬反射層52上的阻障層(圖未示)。阻障層具有多層結構，例如，Ti和Ni交替堆疊的多層結構。

第7圖係第1圖用虛線表示的區域C的放大圖。位於第二電極墊92下方之複數個絕緣反射結構開口400(亦即第3A圖~第3D圖例示之第二群組絕緣反射結構開口4002)之間彼此以第一最短間距d1均勻地間隔。參考第3A圖、第3C圖以及第7圖，圍繞第一接觸第一區域CT1之第一邊界B1處之複數個絕緣反射結構開口400彼此以第一最短距離D1均勻地間隔。鄰近第一接觸第二區域CT1’之第二邊界B2處之複數個絕緣反射結構開口400以第二最短距離D2均勻地間隔並圍繞第一接觸第二區域CT1’。位於半導體平台M內部之複數個絕緣反射結構開口400彼此以第一最短間距d1均勻地間隔開。於一實施例中，第一最短間距d1大於第一最短距離D1且第一最短間距d1大於第二最短距離D2。於另一實施例中，當第一最短間距d1大於第一最短距離D1且第一最短間距d1大於第二最短距離D2時，第二最短距離D2可以相同、大於或小於第一最短距離D1。於另一實施例中，第一最短間距d1大於第一最短距離D1或第一最短間距d1大於第二最短距離D2。於一實施例中，圍繞第一接觸第一區域CT1之第一邊界B1處之複數個絕緣反射結構開口400在相同的單位面積之下之數量(密度)大於位於半導體平台M內部之複數個絕緣反射結構開口400在相同的單位面積之下之數量(密度)，或鄰近第一接觸第二區域CT1’之第二邊界B2處之複數個絕緣反射結構開口400在相同的單位面積之下之數量(密度)大於位於半導體平台M內部之複數個絕緣反射結構開口400在相同的單位面積之下之數量(密度)。

第8圖係沿著第7圖之切線I-I’之一實施例的剖面圖。如第8圖所示，於本實施例中，絕緣反射結構40不包含絕緣反射層42，絕緣反射結構40包含第一絕緣層41，並且第一絕緣層41係直接設置在半導體平台M之接觸電極30上。絕緣反射結構開口400包含第一絕緣層第二開口412，並具有梯形的剖面。如第8圖所示，第一絕緣層41覆蓋接觸電極30，第一絕緣層第二開口412之第二側壁412W2定義出絕緣反射結構開口400。於一實施例中，第一絕緣層第二開口412包含一第一最大寬度W1 _max，其中第一最大寬度W1 _max範圍例如可介於1微米~15微米、3微米~10微米或5微米~8微米之間，及/或包含一第一最大高度H1 _max，其中第一最大高度H1 _max範圍例如可介於0.1微米~0.5微米之間。連接層51覆蓋第一絕緣層41並填入第一絕緣層第二開口412以與接觸電極30相接觸。金屬反射層52位於連接層51上並填入第一絕緣層第二開口412。

第9圖係沿著第7圖之切線I-I’之另一實施例的剖面圖。如第9圖所示，絕緣反射結構開口400具有階梯形的剖面。於本實施例中，絕緣反射結構400包含第一絕緣層41位於接觸電極30上以及絕緣反射層42位於第一絕緣層41上。第一絕緣層41包含一或複數個第一絕緣層第二開口412位於接觸電極30上並露出接觸電極30，且絕緣反射層42包含一或複數個絕緣反射層開口422位於第一絕緣層41上並露出接觸電極30。複數個第一絕緣層第二開口412可與複數個絕緣反射層開口422形成一對一配置。於本實施例中，絕緣反射結構開口400係包含第一絕緣層第二開口412及絕緣反射層開口422。絕緣反射結構開口400由第一絕緣層第二開口412的第二側壁412W2和絕緣反射層開口422的第三側壁422W所定義出，並且第二側壁412W2的第二傾斜角θ2和第三側壁422W的第三傾斜角θ3可彼此相同或不同。於一實施例中，如第9圖所示，第二側壁412W2的第二傾斜角θ2可小於第三側壁422W的第三傾斜角θ3。於一實施例中，第二傾斜角θ2係介於10度~30度之間，第三傾斜角θ3係介於40度~70度或30度~60度之間。絕緣反射層開口422包含一第二最大寬度W2 _max大於第一絕緣層第二開口412包含之第一最大寬度W1 _max。絕緣反射層開口422包含一第二最大高度H2 _max大於或小於第一絕緣層第二開口412包含之第一最大高度H1 _max。絕緣反射層開口422 之第二最大寬度W2 _max可介於6微米~20微米或10微米~15微米之間，及/或絕緣反射層開口422 之第二最大高度H2 _max可介於0.1微米~0.5微米之間。第一絕緣層第二開口412所包含之第一最大寬度W1 _max可介於1微米~15微米、3微米~10微米或5微米~8微米之間，及/或第一絕緣層第二開口412所包含之第一最大高度H1 _max可介於0.1微米~0.5微米之間。連接層51覆蓋第一絕緣層41以及絕緣反射層42，並填入第一絕緣層第二開口412以與接觸電極30相接觸。金屬反射層52位於連接層51上並填入第一絕緣層第二開口412。

於一實施例中，如第10圖所示，絕緣反射結構開口400具有梯形的剖面。絕緣反射結構開口400係由第一絕緣層第二開口412的第二側壁412W2和絕緣反射層開口422的第三側壁422W所定義，其中第一絕緣層第二開口412的第二側壁412W2和絕緣反射層開口422的第三側壁422W係直接相連。連接層51覆蓋絕緣反射層42並填入絕緣反射層開口422以及第一絕緣層第二開口412以與接觸電極30相接觸。金屬反射層52位於連接層51上並填入絕緣反射層開口422以及第一絕緣層第二開口412。第二側壁412W2的第二傾斜角θ2和第三側壁422W的第三傾斜角θ3彼此可相同或不同。於一實施例中，如第10圖所示，第二側壁412W2的第二傾斜角θ2與第三側壁422W的第三傾斜角θ3相同。於一實施例中，第二傾斜角θ2和第三傾斜角θ3係介於40度~70度或30度~60度之間。絕緣反射層開口422包含第二最大寬度W2 _max大於第一絕緣層第二開口412包含之第一最大寬度W1 _max。絕緣反射層開口422包含之第二最大高度H2 _max大於或小於第一絕緣層第二開口412包含之第一最大高度H1 _max。絕緣反射層開口422之第二最大寬度W2 _max可介於6微米~20微米或10微米~15微米之間，及/或絕緣反射層開口422 之第二最大高度H2 _max可介於0.1微米~0.5微米之間。第一絕緣層第二開口412所包含之第一最大寬度W1 _max可介於1微米~15微米、3微米~10微米或5微米~8微米之間，及/或第一絕緣層第二開口412所包含之第一最大高度H1 _max可介於0.1微米~0.5微米之間。連接層51覆蓋第一絕緣層41以及絕緣反射層42，並填入第一絕緣層第二開口412以與接觸電極30相接觸。金屬反射層52位於連接層51上並填入第一絕緣層第二開口412。

於一實施例中，如第11圖所示，絕緣反射結構開口400具有階梯形的剖面。第一絕緣層第二開口412包含一第一絕緣層第二上開口412OP1以及一第一絕緣層第二下開口412OP2。第一絕緣層第二上開口412OP1包含第一側壁412W1，且第一側壁412W1可以為具有一第一斜率之一第一斜面SP1。第一絕緣層第二下開口412OP2包含第二側壁412W2，且第二側壁412W2可以為具有一第二斜率之一第二斜面SP2。第一斜面SP1所具有之第一斜率不同於第二斜面SP2所具有之第二斜率。第一絕緣層41更包含一第一絕緣層上表面413，第一絕緣層上表面413包含兩端分別與第一斜面SP1以及第二斜面SP2相接。於本實施例中，絕緣反射結構開口400係由第一絕緣層第二上開口412OP1之第一側壁412W1(第一斜面SP1)、第一絕緣層第二下開口412OP2之第二側壁412W2(第二斜面SP2)和絕緣反射層開口422的第三側壁422W所定義。第一斜面SP1包含一傾斜角θ21，第二斜面SP2包含一傾斜角θ22，傾斜角θ21和傾斜角θ22可彼此相同或不同。於一實施例中，如第11圖所示，第二斜面SP2的傾斜角θ22可小於第一斜面SP1的傾斜角θ21或第三側壁422W的第三傾斜角θ3。第二斜面SP2的傾斜角θ22可相同、小於或大於第三側壁422W的第三傾斜角θ3。於一實施例中，傾斜角θ22係介於10度~30度之間，第三傾斜角θ3與傾斜角θ21係介於40度~70度或30度~60度之間。絕緣反射層開口422包含第二最大寬度W2 _max，第一絕緣層第二下開口412OP2包含第一最大寬度W1 _max，第一絕緣層第二上開口412OP1包含一第三最大寬度W3 _max。於一實施例中，絕緣反射層開口422包含之第二最大寬度W2 _max大於第一絕緣層第二下開口412OP2包含之第一最大寬度W1 _max，且大於第一絕緣層第二上開口412OP1包含之第三最大寬度W3 _max，其中第三最大寬度W3 _max大於第一最大寬度W1 _max。於一實施例中，絕緣反射層開口422包含一第二最大高度H2 _max，第一絕緣層第二下開口412OP2包含一第一最大高度H1 _max，第一絕緣層第二上開口412OP1包含一第三最大高度H3 _max。於一實施例中，第三最大高度H3 _max可以大於第一最大高度H1 _max及/或大於第二最大高度H2 _max。絕緣反射層開口422包含之第二最大高度H2 _max大於或小於第一絕緣層第二下開口412OP2包含之第一最大高度H1 _max。第一絕緣層第二上開口412OP1包含之第三最大高度H3 _max可介於0.05微米~0.5微米或0.1微米~0.3微米之間。絕緣反射層開口422 之第二最大寬度W2 _max可介於6微米~20微米或10微米~15微米之間，及/或絕緣反射層開口422 之第二最大高度H2 _max可介於0.1微米~0.5微米之間。第一絕緣層第二下開口412OP2所包含之第一最大寬度W1 _max可介於1微米~15微米、3微米~10微米或5微米~8微米之間，及/或第一絕緣層第二下開口412OP2所包含之第一最大高度H1 _max可介於0.1微米~0.5微米之間。連接層51覆蓋第一絕緣層41以及絕緣反射層42，並填入第一絕緣層第二開口412以與接觸電極30相接觸。金屬反射層52位於連接層51上並填入第一絕緣層第二開口412。

於一實施例中(圖未示)，絕緣反射結構開口400係由第一絕緣層第二開口412的第二側壁412W2和絕緣反射層開口422的第三側壁422W所定義，接觸電極30對應第一絕緣層第二開口412處可包含一凹陷區(圖未示)並具有一側壁(圖未示)，第二側壁412W2可延伸至接觸電極30並與接觸電極30之凹陷區的側壁相接。於一實施例中，接觸電極30的凹陷區可經由在形成第一絕緣層第二開口412時，接觸電極30的一部分也被移除。例如，以蝕刻方式移除第一絕緣層41的一部份形成第一絕緣層第二開口412時，部分的接觸電極30因過度蝕刻而被移除形成凹陷區。

於一實施例中(圖未示)，絕緣反射結構40不包含第一絕緣層41，絕緣反射層42係直接設置在半導體平台M之接觸電極30上。絕緣反射結構開口400係由絕緣反射層開口422的第三側壁422W所定義，接觸電極30對應絕緣反射層開口422處可包含一凹陷區(圖未示)並具有一側壁(圖未示)，第三側壁422W可延伸至接觸電極30並與接觸電極30之凹陷區的側壁相接。於一實施例中，接觸電極30的凹陷區可經由在形成絕緣反射層開口422時，接觸電極30的一部分也被移除。例如，以蝕刻方式移除絕緣反射層42的一部份並形成絕緣反射層開口422時，部分的接觸電極30因過度蝕刻而被移除形成凹陷區。

於一實施例(圖未示)中，發光元件1更包含一介電層披覆在絕緣反射層開口422之第三側壁422W上並與第一絕緣層上表面413相接。介電層可以由透明絕緣材料形成，可包含以下材料的至少一項：Al ₂O ₃、SiO ₂、SiN、TiO ₂、HfO和MgF ₂。如第11圖所示，金屬反射層52包含一第一部分521披覆於絕緣反射層開口422的第三側壁422W上與一第二部分522披覆於第一絕緣層第二上開口412OP1之第一側壁412W1上或第一絕緣層第二下開口412OP2之第二側壁412W2上，其中，第二部分522包含一第二厚度T2為第一部分所包含之一第一厚度T1的50%以下或以上。

如第2圖所示，第二絕緣層60連續地覆蓋金屬反射層52及連接層51的所有暴露的表面以保護金屬反射層52，例如金屬反射層52及連接層51的上表面和側表面(第二側面S2和第三側面S3)。金屬反射層52及連接層51可以被夾置包覆在第二絕緣層60和絕緣反射結構40之間。通過形成第二絕緣層60，可以避免金屬反射層52的反射率因為後續製程而劣化，並且可以抑制金屬反射層52中所包含的金屬元素的遷移。第二絕緣層60可以由透明絕緣材料形成，可包含以下材料的至少一項：SiO ₂、SiN、TiO ₂、HfO和MgF ₂。

絕緣反射結構40、連接層51和金屬反射層52可以配置成全向反射器(Omni-Directional reflector, ODR)。全向反射器可以增加從活性層22發射的光的反射率，從而提高發光元件1之光摘出效率。

當第二絕緣層60由透明絕緣材料形成時，第二絕緣層60包含第二絕緣層第一開口601和第二絕緣層第二開口602。第二絕緣層第一開口601穿過絕緣反射結構40以暴露第一接觸第一區域CT1和第一接觸第二區域CT1’的第一半導體層21。第二絕緣層第一開口601可以設置在第一凹陷區域 E1以及第二凹陷區域E2上。第二絕緣層第二開口602可以位於第二接觸區域CT2的金屬反射層52之上。

於一實施例中，如第1圖所示，為了維持半導體平台M內部之複數個絕緣反射結構開口400等間距排列的圖案，第二絕緣層第二開口602包含一不規則的環形，複數個絕緣反射結構開口400為環形所包圍，其中第二絕緣層第二開口602不與複數個絕緣反射結構開口400重疊。於一實施例中，第二絕緣層第二開口602包含一封閉曲線，複數個絕緣反射結構開口400包含一第一部分位於封閉曲線內以及一第二部分位於封閉曲線外，其中第一部分及第二部分以六邊形排列的格子圖案佈置在半導體平台M上。

第一延伸電極71可以設置在第二絕緣層60上，並通過第二絕緣層第一開口601延伸到第一接觸第一區域CT1和第一接觸第二區域CT1’的第一半導體層21上而接觸並電連接到第一半導體層21。在一實施例中，為了改善第一延伸電極71與第一半導體層21之間的接觸電阻特性，可以在第一延伸電極71和第一半導體層21之間設置一導電接觸層(圖未示)。導電接觸層可以包含氧化銦錫 (ITO)、鋅摻雜氧化銦錫(ZITO)、氧化鋅銦(ZIO)、氧化鎵銦(GIO)、氧化鋅錫(ZTO)、氟摻雜氧化錫(FTO)、鋁摻雜氧化鋅(AZO)、鎵摻雜的氧化鋅(GZO)、或氧化鋅鎂(Zn _(1-x)Mg _xO，0≤x ≤1)等導電金屬氧化物。於一實施例中，於第一凹陷區域E1的上表面20b上及/或第二凹陷區域E2的上表面20b’上可設置一金屬接觸層(圖未示)，金屬接觸層的上表面的一部分可以為第一接觸第一區域CT1及/或第一接觸第二區域CT1’。

第二延伸電極72可以設置在第二絕緣層60上，並且通過第二絕緣層第二開口602延伸到金屬反射層52上而電連接至第二半導體層23。

第一延伸電極71和第二延伸電極72可以設置在第二絕緣層60上，由相同的材料形成，並且彼此間隔開。例如，第一延伸電極71和第二延伸電極72可以由包括以下各項中的至少一項的材料形成：鋁(Al)、金(Au)、鎢(W)、鉑(Pt)、銥(Ir)、銀(Ag)、銅(Cu)、鎳(Ni)、鈦(Ti)、鉻(Cr)和上述材料之合金。如第1圖所示，在俯視圖中，第二延伸電極72可以完全為第一延伸電極71所環繞，也可以部分地為第一延伸電極71所環繞(圖未示)。

保護層80包含位於第一延伸電極71上的保護層第一開口801和位於第二延伸電極72上的保護層第二開口802。保護層第一開口801可以暴露第一延伸電極71的第三接觸區域CT3，保護層第二開口802可以暴露第二延伸電極71的第四接觸區域CT4。

第一電極墊91可以設置在第一延伸電極71的第三接觸區域CT3上，第二電極墊92可以設置在第二延伸電極72的第四接觸區域CT4上。第一電極墊91可以與第一邊11相鄰，且第二電極墊92可以與第二邊12相鄰。第一焊墊(圖未示)可以設置在第一電極墊91上，第二焊墊(圖未示)可以設置在第二電極墊92上。第一焊墊和第二焊墊可以由導電材料(例如，Sn或AuSn)形成。

第一延伸電極71，第二延伸電極72，第一電極墊91，及第二電極墊92包含金屬材料，例如鉻(Cr)、鈦(Ti)、鎢(W)、金(Au)、鋁(Al)、銦(In)、錫(Sn)、鎳(Ni)、鉑(Pt)、銀(Ag)等金屬或上述材料之合金。第一延伸電極71，第二延伸電極72，第一電極墊91，及第二電極墊92可由單個層或是多個層所組成。例如，第一延伸電極71，第二延伸電極72，第一電極墊91，或第二電極墊92可包括Ti/Au層、Ti/Pt/Au層、Cr/Au層、Cr/Pt/Au層、Ni/Au層、Ni/Pt/Au層、Cr/Al/Cr/Ni/Au層、或Ag/NiTi/TiW/Pt層。第一電極墊91及第二電極墊92可做為外部電源供電至第一半導體層21及第二半導體層23之電流路徑。第一延伸電極71，第二延伸電極72，第一電極墊91，及第二電極墊92各包含一厚度介於0.5微米~5微米之間。

第一絕緣層41、第二絕緣層60及保護層80設置在半導體結構20上，是作為發光元件1的保護膜及防靜電的層間絕緣膜。於一實施例中，作為絕緣膜，第一絕緣層41、第二絕緣層60及保護層80可以為一單層結構，包含金屬氧化物或金屬氮化物，例如可優選使用選自由矽(Si)、鈦(Ti)、鋯(Zr)、鈮(Nb)、鉭(Ta)、鋁(Al)構成的組中的至少一種氧化物或氮化物。於一實施例中，第一絕緣層41、第二絕緣層60及保護層80包含不同折射率的兩種以上之材料交替堆疊以形成一分布式布拉格反射鏡(DBR)結構，選擇性地反射特定波長之光。例如，可通過層疊SiO ₂/TiO ₂或SiO ₂/Nb ₂O ₅等子層來形成高反射率的絕緣反射結構。當SiO ₂/TiO ₂或SiO ₂/Nb ₂O ₅形成分布式布拉格反射鏡(DBR)結構時，分布式布拉格反射鏡(DBR)結構的每一個子層被設計成活性層22發出的光的波長的四分之一的光學厚度的一或整數倍。分布式布拉格反射鏡(DBR)結構的每一個子層的光學厚度在λ/4的一或整數倍的基礎上可具有±30%的偏差。由於分布式布拉格反射鏡(DBR)結構的每一個子層的光學厚度改變會影響到反射率，因此基於分布式布拉格反射鏡結構的光學厚度得到的第一絕緣層41、第二絕緣層60及保護層80中的每一個子層的物理厚度可利用電子束蒸鍍(E-beam evaporation)來形成，以穩定的控制第一絕緣層41、第二絕緣層60及保護層80中每一個子層的厚度。

於發明之一實施例中，當絕緣反射層42包含具有層疊SiO ₂/TiO ₂或SiO ₂/Nb ₂O ₅之分布式布拉格反射鏡(DBR)結構時，第一絕緣層41具有一厚度大於絕緣反射層42所包含之各子層之一厚度。於發明之一實施例中，第一絕緣層41之厚度係介於3000埃~7000埃之間。

第12A圖~第12D圖係本發明一實施例所揭示之製造發光元件1之絕緣反射結構開口400的方法的剖視圖。

如第12A圖所示，首先形成可與第二半導體層23形成歐姆接觸的接觸電極30，在接觸電極30上形成第一絕緣層41，並且在第一絕緣層41上形成絕緣反射層42。參考第5A圖及第5B圖，當絕緣反射層42覆蓋於半導體平台M之斜面S上，斜面S端點的角度會影響絕緣反射層42的鍍膜品質。例如，當絕緣反射層42覆蓋於半導體平台M上時，一斷裂面(圖未示)容易形成於半導體平台M的斜面與第一半導體層21之上表面21t，21t’的相接處或半導體平台M的斜面S與第二半導體層23之上表面23t的相接處。外部水氣易沿著斷裂面侵入半導體結構20而降低發光元件1的可靠性。為了改善上述斷裂面的問題，於本實施例中，於形成絕緣反射層42之前，先形成第一絕緣層41。第一絕緣層41具有較絕緣反射層42緻密的膜質，及/或披覆較均勻的膜層厚度。當絕緣反射層42由多個子層構成時，第一絕緣層41的膜厚較絕緣反射層42的子層來得厚。第一絕緣層41可選用和絕緣反射層42相同或不同的形成方法。於一實施例中，可利用化學氣相沉積(CVD)或電漿輔助化學氣相沉積(plasma enhanced chemical vapor deposition，PECVD)方法形成具有較佳披覆性的鍍膜特性的第一絕緣層41。於一實施例中，可利用原子層沉積(Atomic layer deposition, ALD)之高階梯覆蓋率的特性來形成厚度均勻的第一絕緣層41或絕緣反射層42。當絕緣反射層42包含分布式布拉格反射鏡(DBR)結構時，分布式布拉格反射鏡(DBR)結構的每一個子層的厚度會影響到絕緣反射層42的反射率，於本實施例中，可以通過電子束蒸鍍(E-beam evaporation)來形成絕緣反射層42以穩定的控制分布式布拉格反射鏡(DBR)結構的每一個子層的厚度。

如第12B圖所示，藉由旋塗、曝光、顯影等步驟在絕緣反射層42上形成罩幕層900。如第12C圖所示，通過第一蝕刻移除未被罩幕層900覆蓋的絕緣反射層42，其中移除絕緣反射層42的方法包含乾蝕刻或濕蝕刻。於一實施例中，可以具有第一直徑之開孔的罩幕層900進行絕緣反射層42的乾蝕刻以形成絕緣反射層開口422。第一絕緣層41可以作為乾蝕刻的防護層或停止層，避免乾蝕刻過程中的電漿離子源損傷發光元件12的接觸電極30與第二半導體層23。為防止絕緣反射層42殘餘，可以於第一蝕刻中執行過度蝕刻5%至30%第一絕緣層41以形成第一絕緣層第二上開口412OP1並露出第一絕緣層上表面413，確保沒有殘餘的絕緣反射層42。於形成絕緣反射層開口422及第一絕緣層第二上開口412OP1之過程中，可以使絕緣反射層開口422之第三側壁422W及第一絕緣層第二上開口412OP1之第一側壁412W1具有相同或不同的斜率。

如第12D圖所示，通過第二蝕刻來移除第一絕緣層41直至露出接觸電極30。於一實施例中，可以具有第二直徑之開孔的罩幕層(圖未示) 進行第一絕緣層41的移除以形成第一絕緣層第二下開口412OP2。於第二蝕刻中移除第一絕緣層41的方法可以和第一蝕刻移除絕緣反射層42相同或不同。於本實施例中，第一蝕刻是以乾蝕刻執行，第二蝕刻是以與第一蝕刻不同方法之濕蝕刻執行。於一實施例中，第二蝕刻過程中之罩幕層的第二直徑可以小於第一蝕刻過程中之罩幕層的第一直徑。罩幕層900優選為易於被去除的材料，例如聚醯亞胺或光阻。當罩幕層900的材料為聚醯亞胺或光阻時，可採用電漿蝕刻的方法去除。於一實施例中，在造成較小物理損壞的條件下，可以通過調整蝕刻氣體或液體來進行第二蝕刻以減少第二蝕刻對接觸電極30的損壞。於另一實施例中，可以通過減少蝕刻時間來減少第二蝕刻對接觸電極30的損壞。

第13圖係本發明一實施例之發光裝置2之示意圖。將前述實施例中的發光元件1以倒裝晶片之形式安裝於封裝基板50之第一墊片501及第二墊片502上。第一墊片501及第二墊片502之間藉由一包含絕緣材料之絕緣部53做電性絕緣。倒裝晶片安裝係將與電極墊形成面相對之成長基板側向上設為主要的光取出面，例如發光元件1之基板10的出光面10t係為發光元件1之主要的光取出面。為了增加發光裝置2之光取出效率，可於發光元件1之周圍設置一反射結構54。

第14圖係本發明一實施例之發光裝置3之示意圖。發光裝置3為一球泡燈，包括一燈罩612、一反射鏡604、一發光模組600、一燈座611、一散熱片614、一連接部616以及一電連接元件618。發光模組600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1或發光裝置2。

第15圖係本發明一實施例之背光模組4的示意圖。背光模組4包括第一框架201、液晶顯示面板202、增亮膜310、光學模組410、發光模組組件500、以及第二框架700。發光模組組件500包括複數個前述實施例中的發光元件1或發光裝置2，以側光式(edge type)或直下式(direct type)的出光方式配置於發光模組組件500中。於一實施例中，背光模組4更包括波長轉換結構610，設置於發光模組組件500上。

第16圖係本發明一實施例之顯示器5的示意圖。顯示器5包括LED發光板3000與電流源(未圖示)。支架2000用以支撐LED發光板3000。LED發光板3000包括複數個前述實施例中的發光元件1或發光裝置2中的任一種或背光模組4。於一實施例中，LED發光板3000包括複數個畫素單元。每一畫素單元包括複數個前述實施例中的發光元件1或發光裝置2以分別發出不同顏色，例如，每一畫素單元包括三個分別發出紅光、綠光、藍光的發光元件1或發光裝置2。

第17圖係本發明一實施例之發光裝置6之示意圖。於一實施例中，發光裝置6為用於汽車的LED燈泡，可以插接固定在汽車大燈總成的後殼上的安裝通孔中。發光裝置6包括用於近光燈發光的第一LED晶片4100或遠光燈發光的第二LED晶片4200 、長柱狀的燈柱4300、驅動電源電路板4400、用於散熱的散熱鰭片(圖未示)、用於散熱的風扇(圖未示)、用於罩護所述風扇的風扇罩(圖未示)、用於與車載電池電連接的電源線(圖未示)，設置於電源線末端的插頭(圖未示)。發光裝置6中的第一LED晶片4100或第二LED晶片4200可以包含前述之發光元件1或發光裝置2之任一個或多個。

第18圖係本發明一實施例之發光裝置7之示意圖。於一實施例中，發光裝置7可以為車用照明燈5000，可以被應用在日行燈、頭燈、尾燈、或方向燈。主照明燈5100在車用照明燈5000中可以是主發光燈，例如，在車用照明燈5000被利用為車前燈的情況下，主照明燈5100可以具有照亮車輛的前方的頭燈的功能。組合照明燈5200可以具有至少兩種功能。例如，在車輛用照明燈被利用為車前燈的情況下，組合照明燈5200可以執行日間行車燈(daytime running light；DRL)及方向指示燈的功能。主照明燈5100或組合照明燈5200可以包含前述之發光元件1或發光裝置2之任一個或多個。

上述一些實施例的部件，以便在本揭露所屬技術領域中具有通常知識者可以更理解本揭露實施例的觀點。在本揭露所屬技術領域中具有通常知識者應該理解，他們能以本揭露實施例為基礎，設計或修改其他製程和結構以達到與在此介紹的實施例相同之目的及/或優勢。在本揭露所屬技術領域中具有通常知識者也應該理解到，此類等效的結構並無悖離本揭露的精神與範圍，且他們能在不違背本揭露之精神和範圍之下，做各式各樣的改變、取代和替換。因此，本揭露之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。另外，雖然本揭露已以數個較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本揭露。

整份說明書對特徵、優點或類似語言的引用，並非意味可以利用本揭露實現的所有特徵和優點應該或者可以在本揭露的任何單個實施例中實現。相對地，涉及特徵和優點的語言被理解為其意味著結合實施例描述的特定特徵、優點或特性包括在本揭露的至少一個實施例中。因而，在整份說明書中對特徵和優點以及類似語言的討論可以但不一定代表相同的實施例。

再者，在一個或多個實施例中，可以任何合適的方式組合本揭露的所描述的特徵、優點和特性。根據本文的描述，相關領域的技術人員將意識到，可在沒有特定實施例的一個或多個特定特徵或優點的情況下實現本揭露。在其他情況下，在某些實施例中可辨識附加的特徵和優點，這些特徵和優點可能不存在於本揭露的所有實施例中。

1:發光元件

2:發光裝置

3:發光裝置

4:背光模組

5:顯示器

6:發光裝置

7:發光裝置

10:基板

10t:出光面

11:第一邊

12:第二邊

13:第三邊

14:第四邊

20:半導體結構

20b:第一凹陷區域E1的上表面

20b’:第二凹陷區域E2的上表面

20t:半導體平台M的上表面

21:第一半導體層

21t，21t’:第一半導體層21的上表面

22:活性層

23:第二半導體層

23t:第二半導體層23的上表面

201:第一框架

202:液晶顯示面板

2000:支架

30:接觸電極

310:增亮膜

3000:發光板

40:絕緣反射結構

401:絕緣反射結構第一部分

402:絕緣反射結構第二部分

400:絕緣反射結構開口

4001:第一群組絕緣反射結構開口

4001’:絕緣反射結構開口

4002:第二群組絕緣反射結構開口

4002’:絕緣反射結構開口

41:第一絕緣層

410:光學模組

411:第一絕緣層第一開口

412:第一絕緣層第二開口

412OP1:第一絕緣層第二上開口

412OP2:第一絕緣層第二下開口

412W1:第一側壁

412W2:第二側壁

413:第一絕緣層上表面

42:絕緣反射層

42t:端部

422:絕緣反射層開口

422W:第三側壁

4100:第一LED晶片

4200:第二LED晶片

4300:長柱狀的燈柱

4400:驅動電源電路板

50:封裝基板

51:連接層

52:金屬反射層

52t:端部

53:絕緣部

54:反射結構

500:發光模組組件

501:第一墊片

502:第二墊片

521:金屬反射層之第一部分

522:金屬反射層之第二部分

5000:車用照明燈

5100:主照明燈

5200:組合照明燈

60:第二絕緣層

600:發光模組

601:第二絕緣層第一開口

602:第二絕緣層第二開口

604:反射鏡

606:承載部

608:發光單元

610:波長轉換結構

611:燈座

612:燈罩

614:散熱片

616:連接部

618:電連接元件

71:第一延伸電極

72:第二延伸電極

700:第二框架

80:保護層

801:保護層第一開口

802:保護層第二開口

91:第一電極墊

92:第二電極墊

B1:第一邊界

B2:第二邊界

CT1:第一接觸第一區域

CT1’:第一接觸第二區域

CT2:第二接觸區域

CT3:第三接觸區域

CT4:第四接觸區域

D1:第一最短距離

d1:第一最短間距

D2:第二最短距離

d2:第二最短間距

E1:第一凹陷區域

E2:第二凹陷區域

H _mesa:平台高度

H1 _max:第一最大高度

H2 _max:第二最大高度

H3 _max:第三最大高度

L _max:最大長度

L1:第一周長

L2:第二周長

M:半導體平台

P1:第一間距

P2:第二間距

P3:第三間距

R1:第一曲率半徑

R2:第二曲率半徑

S:斜面

S1:第一側面

S2:第二側面

S3:第三側面

SP1:第一斜面

SP2:第二斜面

T1:第一厚度

T2:第二厚度

W1:第一寬度

W1 _max:第一最大寬度

W2:第二寬度

W2 _max:第二最大寬度

W3:第三寬度

W3 _max:第三最大寬度

W4:第四寬度

θ2:第二傾斜角

θ22:傾斜角

θ21:傾斜角

θ3:第三傾斜角

以下將配合所附圖式詳述本揭露實施例。應注意的是，各種特徵部件並未按照比例繪製且僅用以說明例示。事實上，元件的尺寸可能經放大或縮小，以清楚地表現出本揭露實施例的技術特徵。

第1圖係本發明一實施例所揭示之一發光元件1的俯視圖。

第2圖係沿著第1圖之切線L-L’的剖面圖。

第3A圖係第1圖用虛線表示之區域A內的絕緣反射結構開口的俯視圖。

第3B圖係本發明另一實施例所揭示之第1圖用虛線表示之區域A內的絕緣反射結構開口的俯視圖。

第3C圖係第1圖用虛線表示之區域B內的絕緣反射結構開口的俯視圖。

第3D圖係本發明另一實施例所揭示之第1圖用虛線表示之區域B內的絕緣反射結構開口的俯視圖。

第4圖係本發明一實施例所揭示之發光元件的過度電性應力(Electrical Over Stress, EOS)測試圖。

第5A圖係本發明一實施例所揭示之沿著第3A圖之切線O-O’或第3B圖之切線P-P’的剖面圖。

第5B圖係本發明另一實施例所揭示之沿著第3A圖之切線O-O’或第3B圖之切線P-P’的剖面圖。

第6圖係比較接觸電極之第一側面與半導體平台之斜面間之第一間距對於發光元件的光電特性的影響。

第7圖係第1圖用虛線表示的區域C的放大圖。

第8圖係沿著第7圖之切線I-I’於一實施例的剖面圖。

第9圖係沿著第7圖之切線I-I’於另一實施例的剖面圖。

第10圖係沿著第7圖之切線I-I’於另一實施例的剖面圖。

第11圖係沿著第7圖之切線I-I’於另一實施例的剖面圖。

第12A圖~第12D圖係本發明一實施例所揭示之製造發光元件1之絕緣反射結構開口的方法的剖視圖。

第13圖係為依本發明一實施例之發光裝置2之示意圖。

第14圖係為依本發明一實施例之發光裝置3之示意圖。

第15圖係為依本發明一實施例之背光模組4之示意圖。

第16圖係為依本發明一實施例之顯示器5之示意圖。

第17圖係為依本發明一實施例之發光裝置6之示意圖。

第18圖係為依本發明一實施例之發光裝置7之示意圖。

無