TWI641162B

TWI641162B - 發光二極體及發光裝置

Info

Publication number: TWI641162B
Application number: TW104109859A
Authority: TW
Inventors: 李小羅; 鄭載憓; 金昶勳
Original assignee: 首爾偉傲世有限公司
Priority date: 2014-03-27
Filing date: 2015-03-27
Publication date: 2018-11-11
Also published as: US20150280070A1; TW201537782A; CN104953000B; CN104953000A; US9847456B2

Abstract

本發明公開一種發光二極體及發光裝置。所述發光二極體包括：基座；發光結構，其位於所述基座上面；及，一個以上第1電極，其位於所述發光結構上面；其中，所述基座包括：支柱絕緣子；及，一個以上塊體電極，其被埋置於所述支柱絕緣子並與所述發光結構電連接；其中，所述塊體電極的下面露出在所述支柱絕緣子的下面。根據本發明，能夠提供可靠、高效的發光二極體。

Description

發光二極體及發光裝置

本發明涉及一種發光二極體及發光裝置(LIGHT EMITTING DIODE AND ILLUMINATION DEVICE)，具體而言，涉及一種在晶圓級分離生長基板製造而成的發光二極體及其製造方法。

發光二極體是一種無機半導體元件，能夠發出電子和空穴複合產生的光，近年來，廣泛應用於顯示器、汽車照明以及一般照明等諸多領域。

發光二極體按電極配置位置或所述電極與外部引線連接的方式不同，分為水平式發光二極體、直立式發光二極體或覆晶式(flip-chip)發光二極體等等。

水平式發光二極體製造方法較為簡單，所以使用範圍最廣。水平式發光二極體的生長基板在其下部直接形成。作為所述發光二極體的生長基板，最廣泛使用的是藍寶石基板，但是，藍寶石基板的熱傳導率低，發光二極體難以散熱。因此，導致發光二極體的黏接溫度高，內部量子效率低下，不適合用於高電流驅動。

為了解決所述水平式發光二極體存在的問題，正在開發直立式發光二極體或覆晶式發光二極體。尤其，在直立式發光二極體的情況下，其下部半導體層和上部半導體層分別由不同的導電型形成，需要分別連接到上下部半導體層的電極。因此，製造直立式發光二極體時，必須進行從半導體層分離生長基板的工序。

通常，在將生長基板分離為半導體層之前，在生長基板的相反一側，將金屬基板黏接在半導體層上，防止分離生長基板的過程中破壞半導體層。然後，採用激光剝離、化學剝離或應力剝離等方法，從半導體層分離生長基板。金屬基板和半導體層之間另外夾設黏接層進行黏接。此時，黏接層經過從規定黏接溫度以上溫度冷卻至常溫的過程，使金屬基板和半導體層黏接。

但是，金屬基板和半導體層(例如，氮化鎵半導體層)因其相互間熱膨脹係數(Coefficient of Thermal Expansion)不同，從所述黏接溫度冷卻至常溫時，發生半導體層彎曲的彎曲(bowing)現象。在大面積分離生長基板時，這種彎曲現象尤為嚴重。大面積分離生長基板時，彎曲現象導致半導體層破壞的可能性極大，很難在晶圓級分離生長基板。而為了防止彎曲導致的半導體層破損，將晶圓分割成單個元件以後，針對單個發光二極體分離生長基板。因此，以往的直立式發光二極體製造方法，其工藝複雜，工藝成本高。

另外，在製造從生長基板分離的半導體層表面形成螢光粉層覆蓋的直立式發光二極體時，如果在晶圓級形成螢光粉層以後，將金屬基板分割成單個元件時，金屬基板的分割過程中，螢光粉層有可能受到損傷。其理由是，金屬基板很難使用刀片等進行物理分割，所以使用激光劃片機將金屬基板分割成單個元件，而此時，螢光粉層可能因為激光受到劣化等損傷。由於按照以往的製造方法，很難在晶圓級形成螢光粉層，所以將晶圓分割成單個元件以後形成螢光粉層。

因此，需要一種直立式發光二極體製造方法，以減少分離生長基板過程中發生的彎曲現象，實現在晶圓級形成螢光粉層。

本發明所要解決的技術問題是，提供一種發光二極體製造方法，以減少或防止從半導體層分離生長基板以後發生的彎曲(bowing)現象，實現大面積分離生長基板。

本發明所要解決的另一技術問題是，提供一種發光二極體製造方法，以在晶圓級形成波長轉換層以後分離生長基板。

本發明所要解決的另一技術問題是，提供一種在晶圓級製造的發光二極體。

本發明所要解決的另一技術問題是，提供一種發光二極體，其通過包括多個塊體電極的基座，最大限度地減少製造發光二極體時可能發生的損傷。

本發明所要解決的另一技術問題是，提供一種發光二極體，其通過多個塊體電極提升散熱效率。

根據本發明的發光二極體包括：基座；發光結構，其位於所述基座上面；第2電極，其位於所述發光結構下面；及，一個以上第1電極，其位於所述發光結構上面，其中，所述第2電極被所述基座覆蓋，所述基座包括：支柱絕緣子；及，一個以上塊體電極，其被埋置於所述支柱絕緣子並與所述發光結構電連接；其中，所述塊體電極的下面露出在所述支柱絕緣子的下面。

所述支柱絕緣子可以包括陶瓷支柱絕緣子。

另外，第2電極可以包括金屬反射層以及覆蓋所述金屬反射層的金屬覆蓋層。

而且，所述塊體電極至少為2個以上，各個所述塊體電極可以相互隔開，所述至少2個塊體電極位於所述第2電極之下，能夠與所述第2電極接觸。

所述發光二極體還可以包括位於所述發光結構上的波長轉換層，所述波長轉換層的上面和所述第1電極的上面可以以相同高度配置。

所述波長轉換層可以只位於所述發光結構的上面。

所述第1電極至少為2個以上，並可以配置為鄰接于所述發光結構的一角。

另外，所述發光結構包括：第2導電型半導體層；活性層，其位於所述第2導電型半導體層上面；及，第1導電型半導體層，其位於所述活性層上面。

所述發光結構可以包括粗糙表面。

根據本發明另一側面的發光二極體包括：基座；發光結構，其包括第2導電型半導體層、位於所述第2導電型半導體層上的活性層以及位於所述活性層上的第1導電型半導體層，位於所述基座上面；至少一個凹槽，其形成于所述發光結構的下面，所述第1導電型半導體層部分露出；第2電極，其至少位於所述第2導電型半導體層的下面，與所述第2導電型半導體層電連接；絕緣層，其部分覆蓋所述第2電極及所述發光結構的下面，包括對應於至少一個凹槽的至少一個開口部；及，第1電極，其與露出於所述凹槽的第1導電型半導體層電連接，至少部分覆蓋所述絕緣層，所述基座包括：支柱絕緣子；及，多個塊體電極，其被埋置於所述支柱絕緣子，並與所述第1電極電連接。

所述塊體電極可以包括散熱部及電極部。

而且，所述電極部以包裹所述散熱部的方式配置。

另外，所述電極部以至少2個以上形成，所述散熱部可以位於所述電極部之間。

所述第2電極可以包括接觸所述第2導電型半導體層的第2接觸層以及覆蓋所述第2接觸層的第2覆蓋層，所述第2覆蓋層的一部分可以從所述發光結構的一側延伸，使其上部露出。

另外，所述發光二極體還可以包括位於從所述發光結構的一側延伸露出的第2覆蓋層上的第2電極墊。

所述塊體電極包括金屬或金屬粒子。

所述支柱絕緣子可以包括EMC及陶瓷物質中的至少一種。

所述基座可以擁有10μm至100μm範圍內的厚度。

根據本發明另一側面的發光裝置包括：基板；及，發光二極體，其中，所述發光二極體包括：基座；發光結構，其包括第2導電型半導體層、位於所述第2導電型半導體層上的活性層以及位於所述活性層上的第1導電型半導體層，位於所述基座上面；至少一個凹槽，其形成于所述發光結構的下面，所述第1導電型半導體層部分露出；第2電極，其至少位於所述第2導電型半導體層的下面，與所述第2導電型半導體層電連接；絕緣層，其部分覆蓋所述第2電極及所述發光結構的下面，包括對應於至少一個凹槽的至少一個開口部；及，第1電極，其與露出於所述凹槽的第1導電型半導體層電連接，至少部分覆蓋所述絕緣層，其中，所述基座包括：支柱絕緣子；及，多個塊體電極，其被埋置於所述支柱絕緣子，並與所述第1電極電連接。

所述塊體電極可以包括散熱部及電極部。

所述基板可以包括主體部、第1引線電極及第2引線電極，所述發光二極體的塊體電極與所述第1引線電連接。

所述第1引線電極可以包括：第1上電極，其位於所述主體部上面；第1下電極，其位於所述主體部下面；及，第1貫通電極，其電連接所述第1上電極和第1下電極。

所述發光二極體可以位於所述第1引線上面，所述第1貫通電極可以位於所述塊體電極的散熱部下面。

所述基板還可以包括位於所述主體部上的散熱墊，所述散熱墊可以與所述散熱部相接。

另外，所述散熱墊可與所述第1引線電極隔開。

在各個實施例中，所述基板可以包括金屬塊形態的第1及第2引線電極，以及位於所述第1及第2引線電極之間的基板絕緣層，所述電極部可與所述第1引線電極電連接。

所述基板還可以包括金屬塊形態的散熱電極，所述散熱電極可與所述散熱部相接。

所述散熱部以被所述電極部包裹配置，所述散熱電極以被所述第1引線電極包裹配置。

根據本發明，能夠防止發光二極體製造過程中分離生長基板時半導體層發生的彎曲現象，可在晶圓級從半導體層大面積分離生長基板。

另外，能夠在晶圓級大面積分離生長基板的同時，在晶圓級簡便地形成波長轉換層，防止分割為單個元件的過程中波長轉換層受到損傷。

而且，根據本發明的製造方法製造的發光二極體在製造過程中受到損傷或破損的可能性較低，能夠提供可靠、高效的發光二極體。

另外，發光二極體的基座包括多個塊體電極，而所述塊體電極又包括電極部及散熱部，能夠提供提升散熱效率的發光二極體。

110‧‧‧生長基板

120‧‧‧發光結構

120h‧‧‧凹槽

121‧‧‧第1導電型半導體層

121a‧‧‧粗糙表面

123‧‧‧活性層

125‧‧‧第2導電型半導體層

130‧‧‧第2電極

131‧‧‧金屬反射層

133‧‧‧金屬覆蓋層

140‧‧‧塊體電極

150‧‧‧支柱絕緣子

150a‧‧‧絕緣材料

150b‧‧‧貫通孔

160‧‧‧第1電極

160a‧‧‧電極形成區域

161‧‧‧第1電極墊

163‧‧‧第1凸點電極

170‧‧‧波長轉換層

170a‧‧‧波長轉換物質

170b‧‧‧上部

210‧‧‧第1罩

230‧‧‧第1電極

231‧‧‧第1接觸層

233‧‧‧第1覆蓋層

240‧‧‧第2電極

241‧‧‧第2接觸層

243‧‧‧第2覆蓋層

250‧‧‧絕緣層

260‧‧‧塊體電極

260s‧‧‧金屬層

261‧‧‧散熱部

263‧‧‧電極部

265‧‧‧支柱絕緣子

270‧‧‧基座

280‧‧‧第2電極墊

285‧‧‧電線

290‧‧‧鈍化層

300‧‧‧基板

310‧‧‧主體部

320‧‧‧第1引線電極

321‧‧‧第1上電極

323‧‧‧第1貫通電極

325‧‧‧第1下電極

330‧‧‧第2引線電極

331‧‧‧第2上電極

333‧‧‧第2貫通電極

335‧‧‧第2下電極

400‧‧‧基板

410‧‧‧主體部

410h‧‧‧孔

421‧‧‧第1引線電極

423‧‧‧散熱墊

430‧‧‧第2引線電極

500‧‧‧基板

510‧‧‧絕緣部

521‧‧‧第1引線電極

523‧‧‧散熱電極

530‧‧‧第2引線電極

1010‧‧‧擴散罩

1020‧‧‧發光二極體模塊

1021‧‧‧發光二極體

1023‧‧‧基板

1030‧‧‧主體部

1031‧‧‧殼體

1033‧‧‧電源供應器

1035‧‧‧電源外殼

1037‧‧‧電源連接部

2110‧‧‧顯示面板

2130‧‧‧光學片

2131‧‧‧擴散板

2170‧‧‧反光板

2180‧‧‧底蓋

3110‧‧‧發光二極體

3210‧‧‧顯示面板

3220‧‧‧基板

3230‧‧‧光學片

3240‧‧‧外殼

3250‧‧‧導光板

3260‧‧‧反光片

3270‧‧‧下部外殼

3280‧‧‧外殼

4010‧‧‧發光二極體

4020‧‧‧基板

4030‧‧‧散熱部

4031‧‧‧散熱片

4033‧‧‧散熱風扇

4040‧‧‧連接部件

4045‧‧‧發光路徑

4050‧‧‧蓋板

4060‧‧‧支撐架

4070‧‧‧燈體

D1‧‧‧分割線

圖1及圖2是用於說明根據本發明一個實施例的發光二極體的剖面圖；圖3至圖11是用於說明根據本發明另一個實施例的發光二極體製造方法的剖面圖；圖12至圖14是用於說明根據本發明另一個實施例的發光二極體的俯視圖、仰視圖及剖面圖；圖15(a)~圖15(b)是用於說明根據本發明另一個實施例的發光二極體基座的仰視圖；圖16是用於說明採用本發明另一個實施例的發光二極體的發光裝置的剖面圖；圖17是用於說明採用本發明另一個實施例的發光二極體的發光裝置的剖面圖；圖18(a)及18(b)是用於說明採用本發明另一個實施例的發光二極體的發光裝置的剖面圖及俯視圖；圖19是用於說明將本發明一個實施例的發光元件用於照明裝置的適用實例的分解立體圖；圖20是用於說明將本發明一個實施例的發光元件用於顯示設備的適用實例的剖面圖；圖21是用於說明將本發明一個實施例的發光元件用於顯示設備的適用實例的剖面圖；圖22是用於說明將本發明一個實施例的發光元件用於照明燈的適用實例的剖面圖。

下面，結合附圖詳細說明本發明的實施例。以下說明的實施例僅僅是用來向本發明所屬技術領域的技術人員充分傳達本發明的思想。因此，本發明並不局限於以下說明的實施例，能夠以其他形式實現。另外，圖片中構成部分的寬度、長度、厚度等，為了便於說明，可能會有誇張的表達。另外，記述一個構成部分位於其他構成部分的“上部”或“之上”時，不僅指各個構成部分緊緊位於其他構成部分的“上部”或“之上”，還包括各個構成部分和其他構成部分之間還有其他構成部分的情況。在整篇說明書中，相同的符號表示相同的構成部分。

圖1及圖2是用於說明根據本發明一個實施例的發光二極體的剖面圖。尤其，圖2是圖1所示發光結構(120)的放大圖。

請參照圖1及圖2所示，所述發光二極體包括基座、發光結構(120)及第1電極(160)。而且，所述發光二極體還可包括波長轉換層(170)。

所述基座可以配置在所述發光二極體的下部，支撐發光結構(120)。另外，所述基座可以包括塊體電極(140)及支柱絕緣子(150)，還可以包括第2電極(130)。

塊體電極(140)可與發光結構(120)電連接，以一個以上形成。例如，在本實施例中，塊體電極(140)可以為3個，可以間隔配置3個塊體電極(140)。另外，塊體電極(140)可以由埋置於支柱絕緣子(150)的形態形成，塊體電極(140)的下面可以露出在發光二極體的下面，而不被支柱絕緣子(150)所覆蓋。因此，塊體電極(140)的下面起到所述發光二極體能夠與外部電源電連接的電極墊的作用。

另外，雖然沒有圖示，所述發光二極體還可以包括接觸塊體電極(140)下面的第2電極墊(未圖示)。

塊體電極(140)可以包括金屬，例如鎳(Ni)、鉑(Pt)、鈀(Pd)、銠(Rh)、鎢(W)、鈦(Ti)、鉻(Cr)、鋁(Al)、銀(Ag)及金(Au)中的至少一種。第2凸點金屬(140)可以單層或多層形成。

支柱絕緣子(150)可以位於發光結構(120)的下部，能夠覆蓋塊體電極(140)的側面，使塊體電極(140)埋置其中。支柱絕緣子(150)的下面可以露出塊體電極(140)的下面，而且支柱絕緣子(150)的下面和塊體電極(140)的下面可以由相同高度並排(flush)排列。

支柱絕緣子(150)可以包括多種絕緣材料，尤其，可以包括陶瓷支柱絕緣子。另外，支柱絕緣子(150)可以具備與發光結構 (120)大體相似的熱膨脹係數。

支柱絕緣子(150)可以與以往使用金屬基板作為支撐基板時大體相同的厚度形成，例如約100μm左右。

而且，所述基座還可以包括位於發光結構(120)和塊體電極(140)之間的第2電極(130)。第2電極(130)能夠分別接觸發光結構(120)及塊體電極(140)。另外，塊體電極(140)可以配置在第2電極(130)形成的區域，以能夠接觸第2電極(130)。

第2電極(130)可以包括金屬反射層(131)及金屬覆蓋層(133)。金屬覆蓋層(133)可以覆蓋金屬反射層(131)的上面及側面。

金屬反射層(131)起到光反射作用，另外，還可以起到與發光結構(120)電連接的電極作用。因此，金屬反射層(131)包含反射率高並能夠形成歐姆接觸的物質為宜。金屬反射層(131)可以包括諸如Ni、Pt、Pd、Rh、W、Ti、Al、Ag及Au中的至少一種。金屬覆蓋層(133)防止金屬反射層(131)和其他物質的相互擴散。因此，能夠防止金屬反射層(131)的損傷引起的接觸電阻的增加以及反射率的降低。金屬覆蓋層(133)可以包括Ni、Cr、Ti，可以多層形成。

發光結構(120)可以包括第2導電型半導體層(125)、位於第2導電型半導體層(125)上的活性層(123)以及位於活性層(123)上的第1導電型半導體層(121)。另外，發光結構(120)的上部可以包括粗糙表面(121a)，由此能夠提高光外耦合率。

第1導電型半導體層(121)可以包括(Al,Ga,In)N等氮化物系半導體，第1導電型半導體層(121)可以包含Si等n型雜質，摻入為n型半導體。例如，第1導電型半導體層(121)可以包含n型GaN。

活性層(123)可以包括(Al,Ga,In)N等氮化物系半導體，可以包括多量子阱結構(MQW)。通過調節構成所述多量子阱結構的半導體層的元素及組成，即可調節為發出活性層(123)所需峰值波長的光。

第2導電型半導體層(125)可以包括(Al,Ga,In)N等氮化物系半導體，並可以包含Mg等雜質，摻入為p型半導體。因此，第2導電型半導體層(125)可以具有與第1導電型半導體層(151)相反的導電型。但是，本發明並不局限於此，還有可能是相反情況。

以下將省略與包含氮化物系半導體的半導體層(151,153,155)相關的已知技術的說明。

第1電極(160)可以位於發光結構(120)之上，可與發光結構(120)電連接。

如圖所示，發光結構(120)上面形成第1電極(160)的區域，有可能沒有形成粗糙表面(121a)。因此，第1電極(160)和發光結構(120)能夠有效形成歐姆接觸，具有較低的接觸電阻。但是，本發明並不局限於此，在第1電極(160)形成的區域上也有可能形成粗糙表面(121a)。

另外，第1電極(160)可以為至少2個以上，可將2個以上第1電極(160)配置為鄰接于發光結構(120)的一角。

第1電極(160)可以包含Ni、Pt、Pd、Rh、W、Ti、Cr、Al、Ag及Au中的至少一種，可以單層或多層形成。例如，第1電極(160)可以形成包括第1電極墊(未圖示)及第1凸點電極(未圖示)的多層結構，所述第1電極墊可以包含Ni/Al/Ni/Au層，所述第1凸點電極可以包含Au層。

波長轉換層(170)可以位於發光結構(120)上面，可以覆蓋第1電極(160)的側面的同時露出第1電極(160)的上面形成。波長轉換層(170)的上面和第1電極(160)的上面可以以相同高度配置。另外，波長轉換層(170)可以僅位於發光結構(120)的上面。

波長轉換層(170)可以包含螢光粉及樹脂，所述螢光粉可與樹脂混合，均勻或隨意配置於樹脂內。波長轉換層(170)可將發光結構(120)發出的光轉換為其他波長的光。因此，能夠實現白色發光二極體。

所述樹脂包括環氧樹脂或丙烯酸樹脂等聚合樹脂或矽樹脂，起到分散螢光粉的基質作用。

螢光粉可以激發發光結構(120)發出的光，將其轉換為其他波長的光。所述螢光粉包括通常的技術人員熟知的各種螢光粉，例如石榴石型螢光粉、鋁酸鹽螢光粉、硫化物螢光粉、氮氧化物螢光粉、氮化物螢光粉、氟化物系螢光粉、矽酸鹽螢光粉中的至少一種。但是，本發明並非局限於此。

在所述發光二極體中，包含具有與發光結構(120)的熱膨脹係數相似熱膨脹係數的支柱絕緣子(150)的基座起到支撐基板作用，最大限度減少生長基板分離過程中的發光結構(120)彎曲現象。進而，由於施加到發光結構(120)的應力降低，防止分離生長基板後可能發生的發光結構(120)損傷。因此，根據本發明的發光二極體包含盡可能降低缺陷的優質發光結構(120)，能夠提供可靠、高效的發光二極體。

圖3至圖11是用於說明根據本發明另一個實施例的發光二極體製造方法的剖面圖。在本實施例中，與參照圖1及圖2所述實施例相同的符號，實際上指相同的構成，所以以下說明中將省略其重複的詳細內容。

請參照圖3所示，在生長基板(110)上形成發光結構(120)。

生長基板(110)只要屬於能生長發光結構(120)的基板即可，並不具體限定，例如可以使用藍寶石基板、碳化矽基板、氮化鎵基板、氮化鋁基板、矽基板等，尤其，在本實施例中，生長基板(110)可以為經過圖案化的藍寶石基板(PSS)或氮化物基板。

發光結構(120)可以包括第1導電型半導體層(121)、活性層(123)及第2導電型半導體層(125)，所述半導體層可以包括氮化物系半導體。發光結構(120)可以應用諸如MOCVD、HVPE或MBE等生長技術，在生長基板(110)上生長形成。

另外，生長基板(110)可以為晶圓級生長基板(110)。因此，經過從生長基板(110)上生長的發光結構(120)至後述的一系列工藝，能夠提供多個發光二極體。

接下來，請參照圖4所示，可在發光結構(120)上形成第 2電極(130)。

第2電極(130)形成于發光結構(120)之上，可分別形成于發光結構(120)的各個元件區域。例如，如圖4所示，發光結構(120)可分為第1元件區域(A1)和第2元件區域(A2)，此時，第2電極(130)可以分別形成於第1及第2元件區域(A1,A2)上。在本實施例中，針對發光結構(120)及生長基板(110)區分為2個元件區域的情況進行說明，但本發明並不局限於此，即便區分為3個以上元件區域，仍屬於本發明範圍。因此，在晶圓級發光結構(120)區分為3個以上多個元件區域的情況下，仍屬於本發明範圍。

第2電極(130)可以包括金屬反射層(131)及金屬覆蓋層(133)。第2電極(130)可以採用真空鍍膜及剝離技術形成，金屬覆蓋層(133)可在形成金屬反射層(131)以後，真空鍍膜形成，以覆蓋金屬反射層(131)。但是，第2電極(130)的形成方法並不局限於此，可以採用其他多種金屬形成方法。

下面，請參照圖5(a)、圖5(b)或圖6(a)~圖6(c)所示，在發光結構(120)上形成塊體電極(140)及支柱絕緣子(150)，形成包括塊體電極(140)和支柱絕緣子(150)的基座。另外，所述基座還可以包括圖4所示的第2電極(130)。

所述基座包括支柱絕緣子(150)，以及埋置於支柱絕緣子(150)配置的塊體電極(140)，所述基座可以通過圖5(a)、圖5(b)或圖6(a)~圖6(c)所示方法形成。下面，對此進行詳細說明。

首先，根據圖5(a)、圖5(b)的方法，如圖5(a)所示，在發光結構(120)上形成塊體電極(140)。

塊體電極(140)可以應用真空鍍膜及剝離技術形成，尤其，可以形成在第2電極(130)上進行配置。另外，塊體電極(140)可在元件區域的各個發光結構(120)上形成一個以上。塊體電極(140)可以形成在第2電極(130)上。因此，塊體電極(140)能夠與發光結構(120)電連接。塊體電極(140)可以單層或多層形成。

其次，如圖5(b)所示，形成覆蓋塊體電極(140)側面的同時，使塊體電極(140)上面露出的絕緣層(150)。

絕緣層(150)可以包括陶瓷絕緣層，可以通過塗布及硬化形成，也可以採用真空鍍膜等技術形成。另外，絕緣層(150)以覆蓋多個元件區域形成，可以與多個元件區域一體形成。

作為應對方案，根據圖6(a)~圖6(c)的方法，如圖6(a)所示，首先在發光結構(120)上形成發光結構(120)及覆蓋第2電極(130)的絕緣材料(150a)。絕緣材料(150a)可以包括陶瓷絕緣材料，可以通過塗布及硬化形成。

接下來，如圖6(b)所示，去除一部分絕緣材料(150a)，形成具備貫通孔(150b)的支柱絕緣子(150)。貫通孔(150b)可將絕緣材料(150a)上下貫通，因此，貫通孔(150b)的下面將露出第2電極(130)的一部分。可以根據貫通孔(150b)的位置、大小及個數，確定塊體電極(140)的位置、大小及個數。

其次，如圖6(c)所示，形成填充貫通孔(150b)的塊體電極(140)。塊體電極(140)可以通過真空鍍膜或鍍金等方法形成。塊體電極(140)以填充貫通孔(150b)並與第2電極(130)接觸形成，塊體電極(140)和發光結構(120)能夠電連接。

接下來，請參照圖7所示，將生長基板(110)從發光結構(120)分離。

生長基板(110)可以應用激光剝離、化學剝離、應力剝離或熱剝離等方法，從發光結構(120)分離。

根據本實施例，發光結構(120)和支柱絕緣子(150)的熱膨脹係數大體相似，所以分離生長基板(110)以後，不會發生發光結構(120)的彎曲(bowing)。另外，本發明的基座不同於以往的金屬基板，在發光結構(120)上形成基座的過程中不要求高溫，所以分離生長基板(110)以後，即便冷卻至常溫，熱膨脹係數差異導致的體積變化不大。因此，即便分離生長基板(110)，也會使施加到發光結構(120)的應力最小化。

而且，本發明的基座形成塊體電極(140)及支柱絕緣子(150)後提供，可以根據需要形成不同厚度。因此，本發明的基座厚度與以往的金屬基板厚度大體相同，根據本發明製造的發光二極體的應用範圍與以往的應用範圍相同。

請參照圖8所示，發光結構(120)的表面中，分離生長基板(110)後露出的表面形成粗糙表面(121a)。

發光結構(120)的露出表面可以為第1導電型半導體層(121)的表面。例如，當第1導電型半導體層(121)包含n型GaN時，所述發光結構(120)的露出表面可以為N-面(N-face)。

所述粗糙表面(121a)可以使用包含KOH及、NaOH中至少一種的溶液進行濕法蝕刻形成，或者可以利用PEC(Photo Enhanced chemical)蝕刻。另外，還可以組合使用幹法蝕刻和濕法蝕刻形成粗糙表面(121a)。以上所述的粗糙表面(121a)形成方法僅為示例，可以應用通常的技術人員熟知的各種方法，在發光結構(120)表面形成粗糙表面(121a)。可在發光結構(120)表面形成粗糙表面(121a)，提高光外耦合率。

另一方面，對於所述發光結構(120)的露出表面中的部分區域，可以不形成粗糙表面(121a)。尤其，可以保持將形成第1電極(160)的電極形成區域(160a)不形成粗糙表面(121a)。但是，本發明並不局限於此。

其次，請參照圖9(a)~圖9(d)所示，在發光結構(120)的露出表面形成第1電極(160)。尤其，第1電極(160)可以在發光結構(120)的露出表面中的電極形成區域(160a)形成。

具體而言，如圖9(a)所示，可以形成覆蓋除電極形成區域(160a)以外其他發光結構(120)表面的第1罩(210)。第1罩(210)可以包含光刻膠等。

其次，如圖9(b)所示，可以利用鍍金，在發光結構(120)上形成第1電極墊(161)。第1電極墊(161)可以覆蓋電極形成區域(160a)及第1罩(210)形成。

接下來，如圖9(c)所示，在覆蓋除電極形成區域(160a)以外其他部分的第1電極墊(161)上形成第2罩(220)以後，再次利用鍍金，在電極形成區域(160a)形成第1凸點電極(163)。第2罩(220)可以包含光刻膠，第1凸點電極(163)可以填充第2罩(220)的開口部。

然後，如圖9(d)所示，利用化學溶液等清除第1罩(210)及第2罩(220)，即可形成第1電極(160)。

根據上述製造方法，第1電極(160)可以包括第1電極墊(161)及第1凸點電極(163)。因此，易於調節第1電極(160)的厚度。通過相對加大第1電極(160)的厚度，在後述的製造過程中，即便形成波長轉換層(170)以後，也很容易實現發光二極體和外部電源之間的電連接。

另一方面，第1電極(160)可以形成一個以上，例如，可以形成兩個第1電極(160)配置在一個元件區域的一角。

請參照圖10(a)~圖10(c)所示，可以在發光結構(120)上形成波長轉換層(170)。波長轉換層(170)可以覆蓋發光結構(120)表面，可以部分覆蓋第1電極(160)的側面，使第1電極(160)的上面露出。

具體而言，如圖10(a)所示，形成覆蓋發光結構(120)及第1電極(160)的波長轉換物質(170a)。波長轉換物質(170a)可在發光結構(120)上塗布混合螢光粉和樹脂的物質以後進行硬化形成。此時，波長轉換物質(170a)厚度可大於第1電極(160)厚度，例如，厚度為約100μm左右。尤其，波長轉換物質(170a)以在晶圓級全面覆蓋包括多個元件區域的發光結構(120)形成。

其次，如圖10(b)及圖10(c)所示，可以部分清除波長轉換物質(170a)的上部(170b)，使第1電極(160)的上面露出，形成波長轉換層(170)。

因此，波長轉換層(170)上面和第1電極(160)上面高度大體相同，可以整齊地形成兩個上面。進而，即便形成波長轉換層(170)以後，也能夠容易地露出第1電極(160)的表面，很容易實現本發明的發光二極體與外部電源連接。

接下來，請參照圖11所示，將波長轉換層(170)、發光結構(120)及基座沿分割線(D1)分割，分離為多個個別元件，提供如圖1所示的發光二極體。

沿著所述分割線(D1)分割為多個個別元件時，可以使用切片工藝。尤其，沿著所述分割線(D1)分割多個個別元件時，可以應用不使用激光的切片方法，例如，利用刀片等進行切片工序。

即，本發明的基座不同於金屬基板，可以包括陶瓷支柱絕緣子，即便不使用激光，也能夠很容易地將晶圓分割成多個發光二極體。

另外，因為不使用激光，而是切片分割晶圓，能夠防止使用激光分割晶圓時有可能發生的波長轉換層(170)損傷。進而，由於可在晶圓級形成波長轉換層(170)以後進行切片工序，與對個別發光二極體分別形成波長轉換層(170)的以往方式相比，能夠很容易地形成波長轉換層(170)。

圖12至圖14是用於說明根據本發明另一個實施例的發光二極體的俯視圖、仰視圖及剖面圖。具體而言，圖12是顯示本實施例的發光二極體上面的俯視圖，圖13是顯示所述發光二極體下部面的仰視圖，圖14顯示圖12中X-X線對應部分的剖面。另外，圖15(a)~圖15(b)是用於說明根據本發明另一個實施例的發光二極體基座的仰視圖。

請參照圖12至圖14所示，所述發光二極體包括發光結構(120)、至少一個凹槽(120h)、第1電極(230)、第2電極(240)、絕緣層(250)及基座(270)。而且，所述發光二極體還可以包括第2電極墊(280)及鈍化層(290)。

發光結構(120)包括第1導電型半導體層(121)、活性層(123)及第2導電型半導體層(125)，第1導電型半導體層(121)位於第2導電型半導體層(125)上，活性層(123)可以夾在第1及第2導電型半導體層(121,125)之間。另外，發光結構(120)還可以包括形成於其上面的粗糙表面(121a)。

第1導電型半導體層(121)和第2導電型半導體層(125)可以包括III-V系化合物半導體，例如，可以包括(Al,Ga,In)N等氮化物系半導體。第1導電型半導體層(121)可以包括摻雜n型雜質(例如，Si)的n型半導體層，第2導電型半導體層(125)可以包括摻雜p型雜質(例如，Mg)的p型半導體層。另外，還可以與其相反。活性層(123)可以包括多量子阱結構(MQW)，並且可以調節組成所述多量子阱結構的元素及構成，以發出所述多量子阱結構所需峰值波長的光。

發光結構(120)的表面，即第1導電型半導體層(121)上面可以形成增加表面粗糙度的粗糙表面(121a)。粗糙表面(121a)可以應用幹法蝕刻、濕法蝕刻、電化學蝕刻等多種方法中的至少一種方法，在第1導電型半導體層(121)表面進行表面處理工藝實現。形成粗糙表面(121a)，即可提高向所述發光二極體的上面發出的光的光外耦合率。

至少一個凹槽(120h)可以形成在發光結構(120)的下面，如圖12所示，所述至少一個凹槽(120h)可以形成多個。至少一個凹槽(120h)可以去除發光結構(120)下面部分區域而形成，所述凹槽(120h)內可以露出第1導電型半導體層(121)。另外，凹槽(120h)的側面可以露出第2導電型半導體層(125)及活性層(123)，所述凹槽(120h)的側面還可以傾斜形成。因為凹槽(120h)具備傾斜側面，所以能夠提高位於凹槽(120h)側面上的第1電極(230)及絕緣層(250)的階梯覆蓋率。

至少一個凹槽(120h)形成多個時，可以對凹槽(120h)的形態進行多種調整。如後述說明，第1電極(230)通過凹槽(120h)與第1導電型半導體層(121)電連接，所以考慮到發光二極體驅動時的電流分佈形態及電流分佈密度，可以對凹槽(120h)的配置形態進行各種變形。例如，凹槽(120h)的形態可以為多個點狀(dot)形態、多個條形或組合點狀和條形的形態等。但是，本發明並不局限於此。

第2電極(240)至少位於第2導電型半導體層(125)下面的下部，與第2導電型半導體層(125)電連接，並且第2電極(240)的一部分可從發光結構(120)的側面延長，其上面露出。另外，第2電極(240)可以包括第2接觸層(241)及第2覆蓋層(243)。

第2接觸層(241)位於第2導電型半導體層(125)的下面，因此第2接觸層(241)可與第2導電型半導體層(125)接觸，形成歐姆接觸。第2接觸層(241)可以包含與第2導電型半導體層(125)形成歐姆接觸的物質，例如包含金屬物質及導電性氧化物中的至少一種。

第2接觸層(241)包含金屬物質時，與第2導電型半導體層(125)形成歐姆接觸的同時，可以起到反射光線的作用。因此，所述第2接觸層(241)可以包含反射率高的同時能夠與第2導電型半導體層(125)形成歐姆接觸的金屬。例如，所述第2接觸層(241)可以包含Ni、Pt、Pd、Rh、W、Ti、Al、Mg、Ag及Au中的至少一種。

另外，第2接觸層(241)包含導電性氧化物時，所述導電性氧化物可與第2導電型半導體層(125)形成歐姆接觸。所述導電性氧化物可以包含ITO、ZnO、AZO、IZO等。此時，第2覆蓋層(243)覆蓋第2接觸層(241)，可以包含光反射物質，將光反射到發光結構(120)的上部。第2覆蓋層(243)可以包含Au、Ni、Ti、W、Pt、Cu、Pd、Ta及Cr中的至少一種，可以單層或多層形成。

另外，第2接觸層(241)可以包含接觸電阻與第2導電型半導體層(125)不同的物質。例如，第2接觸層(241)與第2導電型半導體層(125)形成歐姆接觸，可以包括接觸電阻相對低的歐姆接觸層和覆蓋所述歐姆接觸層的反射層。此時，反射層可以與第2導電型半導體層(125)形成歐姆接觸，但是，所述反射層和第2導電型半導體層(125)之間的接觸電阻有可能高於所述歐姆接觸層和第2導電型半導體層(125)之間的接觸電阻。

具體而言，所述歐姆接觸層與第2導電型半導體層(125)形成歐姆接觸，可以包含接觸電阻相對低的物質，可以包含Ni、Pt、Mg、Ni/Au及導電性氧化物中的至少一種。此時，所述導電性氧化物可以包含ITO、IZO、IZTO、IAZO、IGZO、IGTO、AZO、IrOx、RuOx、RuOx/ITO、MgO、ZnO等。歐姆接觸層可以由規則的多個島形圖案形成，各個島形歐姆接觸層可以具備半球形形態。與此不同，歐姆接觸層可以由不規則的多個島形圖案形成，此時，各個島形及大小仍然可以不一致。另外，歐姆接觸層還可以由單一的薄膜形態形成。

反射層以覆蓋歐姆接觸層形成，至少反射層的一部分能夠與第2導電型半導體層(125)接觸。反射層的光反射率高，具有導電性，包含能夠與第2導電型半導體層(125)形成歐姆接觸的物質，例如，可以包含Ag及/或Al。反射層可在第2導電型半導體層的下面形成，使其將發光結構(120)發出的光反射至發光二極體的上部，以此提高發光二極體的發光效率。

根據本發明的實施例，形成夾在反射層和第2導電型半導體層(125)之間的歐姆接觸層，能夠減少第2電極(240)和第2導電型半導體層(125)之間的接觸電阻。

第2覆蓋層(243)位於第2導電型半導體層(125)的下面，至少可以部分覆蓋第2接觸層(241)。另外，第2覆蓋層(243)可在除了至少一個孔(120h)以外區域的下面一體形成。進而，第2覆蓋層(243)的一部分可以不位於發光結構(120)的下面，而是從發光結構(120)的側面延長露出。

第2覆蓋層(243)可以防止第2接觸層(241)和其他物質之間的相互擴散。因此，可以防止外部的其他物質向第2接觸層(241)擴散，導致第2接觸層(241)的反射率降低，阻抗增加。另外，第2覆蓋層(243)還可以起到二次光反射作用。即，當射向未形成第2接觸層(241)區域的部分光射向第2覆蓋層(243)位置區域時，第2覆蓋層(243)起到反射這些光的作用。因此，第2覆蓋層(243)可以防止外部雜質向第2接觸層(241)滲透，其可以包含具有光反射特性的物質，例如Au、Ni、Ti、W、Pt、Cu、Pd、Ta及Cr中的至少一種，還可以包括單層或多層。

而且，第2覆蓋層(243)的一部分可從發光結構(120)的側面延長露出，所述露出的第2覆蓋層(243)部分可與第2電極墊(280)電連接。對此，將在後述內容中詳細說明。

絕緣層(250)可以位於發光結構(120)的下面，能夠覆蓋第2電極(240)。另外，絕緣層(250)可以覆蓋凹槽(120h)的側面，並可以包括位於與凹槽(120h)位置相對應位置的至少一個開口部，以便於使第1導電型半導體層(121)的一部分露出。因此，通過所述開口部，第1導電型半導體層(121)下面的一部分露出，而不會被絕緣層(250)覆蓋。

絕緣層(250)可以夾在第1電極(230)和第2電極(240)之間，對第1型及第2型電極(230,240)進行絕緣。因此，絕緣層(240)可以包含絕緣性物質，例如SiO₂或SiN_x。而且，絕緣層(250)可以包括多層，還可以包括交替堆疊不同折射率的物質的分佈式布拉格反射器。絕緣層(250)包括分佈式布拉格反射器時，能夠更加有效地向上部反射射向發光二極體下部方向的光，使發光二極體的發光效率得到進一步的改善。

第1電極(230)可以位於絕緣層(250)及發光結構(120)的下面，可以覆蓋絕緣層(250)的下面。另外，第1電極(230)可以通過位於凹槽(120h)對應位置的絕緣層(250)的開口部，與第1導電型半導體層(121)電連接。

第1電極(230)可以包括第1接觸層(231)和第1覆蓋層(233)，第1覆蓋層(233)可以至少部分覆蓋第1接觸層(231)。因此，如圖14所示，第1接觸層(231)可以位於第1覆蓋層(233)和絕緣層(250)之間，另外，第1接觸層(231)可以通過絕緣層(250)的開口部，與第1導電型半導體層(121)接觸。第1覆蓋層(233)以部分覆蓋第1接觸層(231)形成，防止部分雜質從後述的基座(270)，向第1接觸層(231)擴散。

第1接觸層(231)可以與第1導電型半導體層(121)形成歐姆接觸，而且還可以起到反射光線的作用。因此，第1接觸層(231) 可以由單層或多層形成，可以包括Ti/Al、Ni/Al、Cr/Al及Pt/Al堆疊結構中的至少一個。而且，為了防止Al凝聚，還可以包括Ni、W、Pt、Cu、Ti、Pd、Ta、Au等。另外，第1接觸層(231)還可以包含ITO等導電性氧化物。

第1覆蓋層(233)能夠防止外部雜質向第1接觸層(231)擴散，另外，與第1接觸層(231)電連接，還起到反射光線的作用。因此，第1覆蓋層(233)可以由單層或多層形成，並包含Ni、W、Pt、Cu、Ti、Pd、Ta、Au等。

基座(270)位於第1電極(230)的下部。基座(270)可以包括塊體電極(260)及支柱絕緣子(265)。塊體電極(260)可以與第1電極(230)電連接，支柱絕緣子(265)覆蓋塊體電極(260)的側面，起到支撐塊體電極(260)的作用。下面，將對基座(270)進行詳細說明。

塊體電極(260)以能夠與上部的第1電極(230)電連接，並向下部延長而至少部分貫通支柱絕緣子(265)的形態形成。因此，塊體電極(260)的下面可以露出在支柱絕緣子(265)的下面，而且塊體電極(140)的下面和支柱絕緣子(150)的下面可以具有並排(flush)的高度。塊體電極(260)以至少2個以上的多個形成，多個塊體電極(260)相互隔開。隔開的多個塊體電極(260)之間可以夾入支柱絕緣子(265)的一部分。

另外，多個塊體電極(260)可以包括散熱部(261)和電極部(263)。散熱部(261)和電極部(263)相互隔開。散熱部(261)起到對發光結構(120)產生的熱量進行散熱的作用，電極部(263)則與發光結構(120)電連接，起到供給外部電源的作用。但是，本發明並不局限於此，散熱部(261)和電極部(263)也可以單獨地同時起到散熱作用和電源供給作用。例如，電極部(263)與安裝所述發光二極體的獨立的基板(例如，PBC)上的導電圖形接觸，起到向發光二極體供給電源的作用的同時，通過所述導電圖形，起到對發光結構(120)產生的熱量進行散熱的作用。同時，雖然散熱部(261)與安裝所述發光二極體的獨立的基板(例如，PBC)上的散熱器具(例如，散熱器)連接，只起到散熱的作用，但是，散熱部(261)也可接觸所述導電圖形，起到向發光二極體供給電源的作用。

散熱部(261)和電極部(263)可以由各種結構形成。如圖13所示，散熱部(261)可以由被電極部(263)包裹的形態配置。此時，散熱部(261)可以位於發光二極體的中央部位，而電極部(263)則包裹散熱部(261)的同時，與散熱部(261)隔開配置。與此相反，散熱部(261)和電極部(263)也可以按照圖15(a)~圖15(b)所示方式配置。如圖15(a)所示，散熱部(261)和電極部(263)以長條形態並排配置，而散熱部(261)位於2個電極部(263)之間。此時，散熱部(261)的水平截面積與電極部(263)的水平截面積可以大體相同。另外，如圖15(b)所示，電極部(263)可在與發光二極體的一角和所述一角相反位置的一角相接配置，散熱部(261)可在電極部(263)之間配置。此時，散熱部(261)的水平截面積可以大於電極部(263)的水平截面積。此時，能夠進一步提高發光二極體的散熱效率。

塊體電極(260)可以包括金屬或金屬粒子。例如，塊體電極(260)既可以是利用真空鍍膜或鍍金等方式形成的金屬層，也可以是燒結細微的金屬粒子或以各種熟知的方式凝聚的形態。

支柱絕緣子(265)至少部分覆蓋塊體電極(260)的側面。支柱絕緣子(265)具有電絕緣性。支柱絕緣子(265)支撐塊體電極(260)，在製造所述發光二極體時，從發光結構(120)分離生長基板的過程中可以支撐發光結構(120)。支柱絕緣子(265)可以包含諸如環氧樹脂成型化合物(Epoxy Molding Compound，EMC)、矽(Si)樹脂等物質。另外，支柱絕緣子(265)還可以包含TiO₂粒子等光反射及光散射粒子。與此不同，支柱絕緣子(265)還可以包含陶瓷物質。

另外，支柱絕緣子(265)和發光結構(120)之間的熱膨脹係數差異可以小於多個塊體電極(260)和發光結構(120)之間的熱膨脹係數差異。因此，包括熱膨脹係數與發光結構(120)的熱膨脹係數相似的支柱絕緣子(265)的基座(260)起到支撐基板的作用。不僅如此，基座包括中間配置支柱絕緣子(265)的多個塊體電極，能夠緩解生長基板分離過程中可能產生的壓力及應變。進而，使生長基板分離過程中的發光結構(120)彎曲現象予以最小化。進而，製造根據本實施例的發光二極體時，可在晶圓級分離生長基板。另外，由於使施加到發光結構(120)的應力予以最小化，防止生長基板分離後可能發生的發光結構(120)損傷。因此，本發明的發光二極體包括減少缺陷的優質發光結構(120)，能夠提供可靠、高效的發光二極體。

另外，基座(260)可以具有不同厚度，以能夠對從發光結構(120)分離生長基板時產生的應力進行支撐，並防止發光結構(120)可能發生的損傷。例如，基座(260)厚度可以為10μm至100μm範圍內的厚度。

另外，塊體電極(260)還可以包括金屬層(260s)。金屬層(260s)可以位於塊體電極(260)的上部，與第1電極(230)接觸。金屬層(260s)有可能因塊體電極(260)的形成方法而不同，下面將對此詳細說明。

首先對利用鍍金形成塊體電極(260)的方式進行說明。利用濺射等方法，在第1電極(230)下面的前面形成金屬種子層。所述金屬種子層可以包含Ti、Cu、Au、Cr等，所述金屬種子層能夠起到與UBM層(under bump metallization layer)相同的作用。例如，所述金屬種子層可以具備Ti/Cu堆疊結構。接下來，在所述金屬種子層上形成罩，所述罩遮蔽支柱絕緣子(265)形成區域對應的區域，而避開塊體電極(260)形成的區域。然後，通過鍍金工藝，在所述罩的避開區域內形成塊體電極(260)後，通過蝕刻工藝，去除所述罩及金屬種子層後提供塊體電極(260)。此時，殘留在塊體電極(260)和第1電極(230)之間未去除的金屬種子層形成金屬層(260s)。

另外，利用絲網印刷方法形成塊體電極(260)的方式如下。在第1電極(230)下面的至少一部分區域，通過濺射等真空鍍膜及圖案化方式或者真空鍍膜及剝離方法，形成UBM層。所述 UBM層可在將形成塊體電極(260)的區域形成，可以包括(Ti或TiW)層和(Cu,Ni,Au單層或組合)層。例如，所述UBM層可以具備Ti/Cu堆疊結構。所述UBM層對應於金屬層(260s)。接下來，形成罩，但是所述罩只遮蔽將形成支柱絕緣子(265)的區域，避開將形成塊體電極(260)的區域。然後，通過絲網印刷工藝，在所述避開區域形成Ag漿料、Au漿料、Cu漿料等物質，並進行硬化。然後，通過蝕刻工藝去除所述罩以後提供塊體電極(260)。此時，塊體電極(260)可以包括來源於所述金屬漿料物質的金屬粒子。

另外，所述發光二極體還可以包括位於發光結構(120)上的波長轉換層(未圖示)。波長轉換層可以包含螢光粉及樹脂，所述螢光粉與樹脂混合，可以隨意或均勻配置在樹脂內。波長轉換層可將發光結構(120)發出的光轉換為其他波長的光。因此，能實現白色發光二極體。

第2電極墊(280)可以位於發光結構(120)的側面，並與其隔開，另外，可以位於第2覆蓋層(243)露出的區域。第2電極墊 (280)的下面至少一部分與第2覆蓋層(243)接觸而電連接。

鈍化層(290)可以覆蓋發光結構(120)的上面及側面。另外，可以部分覆蓋第2電極墊(280)的側面。鈍化層(290)從外部保護發光結構(120)，另外，可以具備傾斜度比第1導電型半導體層(121)上面粗糙表面(121a)的緩慢傾斜的傾斜表面。因此，可以提高發光結構(120)上面的光外耦合率。鈍化層(290)可以包含透光性絕緣物質，例如SiO₂。

圖16是用於說明採用本發明另一個實施例的發光二極體的發光裝置的剖面圖。

請參照圖16所示，所述發光裝置包括發光二極體及基板(300)。

發光二極體可以為根據以上所述實施例的發光二極體之一，在本實施例中，舉例說明根據圖12至圖14所示實施例的發光二極體。但是，本發明並不局限於此。

基板(300)可以包括主體部(310)、第1引線電極(320)及第2引線電極(330)。另外，第1引線電極(320)可以包括第1上電極(321)、第1貫通電極(323)及第1下電極(325)，第2引線電極(330)可以包括第2上電極(331)、第2貫通電極(333)及第2下電極(335)。

主體部(310)可以包含絕緣材料，另外，也可以包含熱導率高的物質。主體部(310)可以包含高熱導性聚合物質及/或陶瓷物質，例如，主體部(310)可以包含AlN陶瓷。

第1上電極(321)可以位於主體部(310)的上面，第1下電極(325)可以位於主體部(310)的下面。此時，第1貫通電極(323)貫通主體部(310)，使第1上電極及第1下電極(321,325)電連接。與此類似，第2上電極(331)可以位於主體部(310)的上面，第2下電極(335)可以位於主體部(310)的下面。此時，第2貫通電極(323)貫通主體部(310)，使第2上電極及第2下電極(331,335)電連接。

第1上電極(321)提供安裝發光二極體的區域。如圖所示，發光二極體可以安裝於第1上電極(321)上，因此，第1上電極(321)與發光二極體的塊體電極(260)電連接。在本實施例中，塊體電極(260)的散熱部(261)和電極部(263)都可以與第1引線電極(320)電連接。此時，第1貫通電極(323)可以位於散熱部(261)的下面，散熱部(261)及第1貫通電極(323)大體以直線路徑導通。因此，能夠通過散熱部(261)及第1貫通電極(323)有效地向基板(300)下部散熱。

另外，第2引線電極(330)與第1引線電極(320)隔開，進行電氣絕緣。第2引線電極(330)可以通過電線(285)與發光二極體電連接。

圖17是用於說明採用本發明另一個實施例的發光二極體的發光裝置的剖面圖。本實施例的發光裝置與圖16的發光裝置相比，在基板(400)的結構及構成方面存在差異。下面以差異點為主，對本實施例的發光裝置進行說明，而省略對其相同內容的詳細說明。

所述發光裝置包括發光二極體及基板(400)。

基板(400)可以包括主體部(410)、第1引線電極(421)、散熱墊(423)及第2引線電極(430)。

主體部(410)可以包含絕緣材料，另外，也可以包含熱導率高的物質。主體部(410)可以包含高熱導性聚合物質及/或陶瓷物質，例如，主體部(410)可以包含AlN陶瓷。另外，主體部(410)可以包括上下貫通的孔(410h)。

第1引線電極(421)可以沿著主體部(410)的上面、主體部(410)的側面、孔(410h)的側面及主體部(410)的下面進行配置。如圖所示，第1引線電極(421)可以在主體部(410)的上面和下面，以能夠提供電連接的形態形成。發光二極體可以位於主體部(410)上面的第1引線電極(421)上。發光二極體安裝於主體部(410)上，因此第1引線電極(421)和塊體電極(260)能夠電連接。尤其，第1引線電極(421)可以與塊體電極(260)的電極部(263)接觸，形成電連接。另外，第1引線電極(421)可以形成多個，也可以形成單個。第1引線電極(421)作為單一個體形成時，第1引線電極(421)與散熱墊(423)隔開，可以由包裹散熱墊(423)側面的形態形成。

散熱墊(423)位於主體部(410)上。散熱墊(423)可以與塊體電極(260)的散熱部(261)接觸。因此，熱量可以通過散熱部(261)有效傳遞至散熱墊(423)，而傳遞至散熱墊(423)的熱量能夠通過主體部(410)向外散熱。但是，散熱墊(423)的形態並不局限於此，散熱墊(423)還可以貫通主體部(410)，以延長至主體部(410)下部的形態形成。在本實施例中，散熱墊(423)和第1引線電極(421)相互隔開，實現電氣絕緣，但並不受此限制。

第2引線電極(430)可以沿著主體部(410)的上面、孔(410h)的側面及主體部(410)的下面形成。第2引線電極(430)可以通過電線(285)與發光二極體電連接。

圖18(a)及18(b)是用於說明採用本發明另一個實施例的發光二極體的發光裝置的剖面圖及俯視圖。尤其，圖18(b)顯示基板(500)的俯視圖。

請參照18(a)及圖18(b)所示，發光裝置包括發光二極體及基板(500)。

基板(500)包括絕緣部(510)、第1引線電極(521)、散熱電極(523)及第2引線電極(530)。

第1引線電極(521)、散熱電極(523)及第2引線電極(530)可以分別以金屬塊形態形成。因此，第1引線電極(521)和第2引線電極(530)可以通過位於其之間的絕緣部(510)實現電氣絕緣。此時，絕緣部(510)位於第1及第2引線電極(521,530)的側面之間，呈現夾在其中的形態。因為第1引線電極(521)、散熱電極(523)及第2引線電極(530)以金屬塊形態提供，所以第1引線電極(521)、散熱電極(523)及第2引線電極(530)的上面和下面分別在基板(500)的上面和下面露出。

而且，絕緣部(510)也可以夾在散熱電極(523)和第1引線電極(521)之間，由此散熱電極(523)能夠與第1引線電極(521)電氣絕緣。另外，散熱電極(523)及第1引線電極(521)可以分別與塊體電極(260)的散熱部(261)及電極(263)位置對應形成。例如，如圖18(b)所示，散熱電極(523)可以由被第1引線電極(521)包裹的形態配置，圖12至圖14的發光二極體可以位於第1引線電極(521)及散熱電極(523)上。此時，第1引線電極(521)可以與塊體電極(260)的電極部(263)接觸，散熱電極(523)可以與塊體電極(260)的散熱部(261)接觸。

第2引線電極(530)可以從第1引線電極(521)隔開，可以通過電線(285)與發光二極體電連接。

圖19是用於說明將本發明一個實施例的發光元件用於照明裝置的適用實例的分解立體圖。

請參照圖19所示，根據本實施例的照明裝置包括擴散罩(1010)、發光二極體模塊(1020)及主體部(1030)。主體部(1030)可以容納發光二極體模塊(1020)，擴散罩(1010)配置在主體部(1030)上，以便於蓋住發光二極體模塊(1020)的上部。

主體部(1030)應能夠容納和支撐發光二極體模塊(1020)並向發光二極體模塊(1020)供應電源，對其具體形態不限定。例如，如圖所示，主體部(1030)可以包括殼體(1031)、電源供應器(1033)、電源外殼(1035)及電源連接部(1037)。

電源供應器(1033)收納於電源外殼(1035)內，與發光二極體模塊(1020)電連接，包括至少一個IC芯片。所述IC芯片可對供應至發光二極體模塊(1020)的電源進行調節、轉換和控制。電源外殼(1035)可以容納和支撐電源供應器(1033)，而內部固定有電源供應器(1033)的電源外殼(1035)可以位於殼體(1031)內部。電源連接部(115)配置在電源外殼(1035)的下端，可以與電源外殼(1035)連接。因此，電源連接部(115)與電源外殼(1035)內部的電源供應器(1033)電連接，起到外部電源供應至電源供應器(1033)的通道作用。

發光二極體模塊(1020)包括基板(1023)及配置在基板(1023)上的發光二極體(1021)。發光二極體模塊(1020)可以配置在殼體(1031)上部，與電源供應器(1033)電連接。

基板(1023)只要能夠支撐發光二極體(1021)的基板即可，具體不限定，例如，可以是包括佈線的印刷電路板。基板(1023)可以具備與殼體(1031)上部的固定部對應的形態，以能夠穩定地固定到殼體(1031)。發光二極體(1021)可以包括根據以上所述本發明實施例的發光二極體及發光裝置之一。

擴散罩(1010)可以配置在發光二極體(1021)上，並固定到殼體(1031)，罩住發光二極體(1021)。擴散罩(1010)可以採用透光材質，調節擴散罩(1010)的形態及透光性，調整照明裝置的用途特性。因此，根據照明裝置的使用目的及適用形態，可以對擴散罩(1010)進行各種形態的變形。

圖20是用於說明將本發明一個實施例的發光元件用於顯示設備的適用實例的剖面圖。

本實施例的顯示設備包括顯示面板(2110)、向顯示面板(2110)提供光的背光單元(BLU1)及支撐所述顯示面板(2110)下部邊緣的面板導軌(2100)。

對顯示面板(2110)無特別限制，例如，可以為包括液晶層的液晶顯示面板。顯示面板(2110)的邊緣可以配置向所述柵極線提供驅動信號的柵極驅動PCB。其中，柵極驅動PCB可在薄膜晶體管基板上形成，而無需額外的PCB。

背光單元(BLU1)包括至少一個基板(2150)及包括多個發光二極體(2160)的光源模塊。而且，背光單元(BLU1)還可以包括底蓋(2180)、反光板(2170)、擴散板(2131)及光學片(2130)。

底蓋(2180)向上部開口，可以容納基板(2150)、發光二極體(2160)、反光板(2170)、擴散板(2131)及光學片(2130)。另外，底蓋(2180)可與面板導軌(2100)連接。基板(2150)位於反光板(2170)的下部，可以由被反光板(2170)包裹的形態配置。但是，並不局限於此，在表面塗布反光物質時，可以位於反光板(2170)上。另外，可以形成多個基板(2150)，以整齊排列多個基板(2150)的形態進行配置，但是並不局限於此，也可以由單個基板(2150)形成。

發光二極體(2160)可以包括根據以上所述本發明實施例的發光二極體及發光裝置之一。發光二極體(2160)可在基板(2150)上以一定的圖案有規則地排列。另外，各個發光二極體(2160)上可以配置鏡片(2210)，提高多個發光二極體(2160)的光照均勻性。

擴散板(2131)及光學片(2130)位於發光二極體(2160)上。發光二極體(2160)發出的光經過擴散板(2131)及光學片(2130)，以面光源形態提供到顯示面板(2110)。

如上所述，根據本發明實施例的發光二極體可適用於本實施例所述的顯示設備等直下式顯示設備。

圖21是用於說明將本發明一個實施例的發光元件用於顯示設備的適用實例的剖面圖。

根據本實施例的具備背光單元的顯示設備，包括：顯示面板(3210)，其用於顯示影像；背光單元(BLU2)，其配置於顯示面板(3210)的背面，用來照射光線。而且，所述顯示設備包括用於支撐顯示面板(3210)並容納背光單元(BLU2)的框架(240)及包裹所述顯示面板(3210)的外殼(3240,3280)。

對顯示面板(3210)無特別限制，例如，可以為包括液晶層的液晶顯示面板。顯示面板(3210)的邊緣可以配置向所述柵極線提供驅動信號的柵極驅動PCB。其中，柵極驅動PCB可在薄膜晶體管基板上形成，而無需額外的PCB。顯示面板(3210)由位於其上下部的外殼(3240,3280)固定，位於下部的外殼(3280)與背光單元(BLU2)連接。

向顯示面板(3210)提供光的背光單元(BLU2)包括：下部外殼(3270)，其上面的一部分開口；光源模塊，其配置在下部外殼(3270)內部的一側；導光板(3250)，其與所述光源模塊並排配置，用於將點光轉換為面光。另外，本實施例的背光單元(BLU2)還可以包括：光學片(3230)，其位於導光板(3250)上，用於對光進行擴散及聚光；反光片(3260)，其配置在導光板(3250)的下部，使導光板(3250)射向下部方向的光線反射至顯示面板(3210)方向。

光源模塊包括基板(3220)以及以一定間隔配置在所述基板(3220)一面的多個發光二極體(3110)。基板(3220)只要能夠支撐發光二極體(3110)並與發光二極體(3110)電連接的基板即可，具體不限定，例如，可以是印刷電路板。

發光二極體(3110)可以包括根據以上所述本發明實施例的發光二極體及發光裝置之一。光源模塊發出的光射入導光板(3250)以後，通過光學片(3230)提供至顯示面板(3210)。通過導光板(3250)及光學片(3230)，發光二極體(3110)發出的光被轉換為面光源。

如上所述，根據本發明實施例的發光二極體可適用於本實施例所述的顯示設備等邊側式顯示設備。

圖22是用於說明將本發明一個實施例的發光元件用於照明燈的適用實例的剖面圖。

請參照圖22所示，所述照明燈包括燈體(4070)、基板(4020)、發光二極體(4010)及蓋板(4050)。而且，所述照明燈還包括散熱部(4030)、支撐架(4060)及連接部件(4040)。

基板(4020)由支撐架(4060)固定，在燈體(4070)上間隔配置。基板(4020)只要是能夠發光二極體(4010)的基板即可，具體不限定，例如，可以是印刷電路板等具備導電圖形的基板。發光二極體(4010)位於基板(4020)上，可由基板(4020)支撐和固定。另外，發光二極體(4010)可以通過基板(4020)的導電圖形與外部電源電連接。另外，發光二極體(4010)可以包括根據以上所述本發明實施例的發光二極體及發光裝置之一。

蓋板(4050)位於發光二極體(4010)所發出的光移動的路徑上。例如，如圖所示，蓋板(4050)由連接部件(4040)與發光二極體(4010)隔開配置，可將發光二極體(4010)發出的光配置到所需的方向上。從照明燈向外發出的光的視角及/或顏色可由蓋板(4050)調節。另外，連接部件(4040)在固定蓋板(4050)和基板(4020)的同時，以包裹發光二極體(4010)的形態配置，起到提供發光路徑(4045)的導光作用。此時，連接部件(4040)可由光反射性物質形成，或用光反射性物質塗布。另外，散熱部(4030)可以包括散熱片(4031)及/或散熱風扇(4033)，可將發光二極體(4010)驅動時產生的熱量向外部散熱。

如上所述，根據本發明實施例的發光二極體可適用於本實施例所述的照明燈，尤其是車輛的車頭燈。

以上所述僅為本發明的各種實施例而已，本發明並不局限於所述各種實施例以及特徵，在不脫離本發明的申請專利範圍所規定的技術方案範圍內，可對本發明進行各種變形和變更。

Claims

一種發光二極體，包括：基座；發光結構，其位於所述基座上面；第2電極，其位於所述發光結構下面；及，一個以上第1電極，其位於所述發光結構上面；其中，所述第2電極被所述基座覆蓋，所述基座包括：支柱絕緣子；及，一個以上塊體電極，其被埋置於所述支柱絕緣子並與所述發光結構電連接；其中，所述塊體電極的下面露出在所述支柱絕緣子的下面。
如申請專利範圍第1項所述的發光二極體，其中：所述支柱絕緣子包括陶瓷支柱絕緣子。
如申請專利範圍第1項所述的發光二極體，其中：所述第2電極包括金屬反射層以及覆蓋所述金屬反射層的金屬覆蓋層。
如申請專利範圍第3項所述的發光二極體，其中：所述塊體電極至少為2個以上，各個所述塊體電極相互隔開，至少2個所述塊體電極位於所述第2電極之下，並與所述第2電極接觸。
如申請專利範圍第1項所述的發光二極體，其中：還包括位於所述發光結構上的波長轉換層，所述波長轉換層的上面和所述第1電極的上面以相同高度配置。
如申請專利範圍第5項所述的發光二極體，其中：所述波長轉換層只位於所述發光結構的上面。
如申請專利範圍第1項所述的發光二極體，其中：所述第1電極至少為2個以上，並配置為鄰接于所述發光結構的一角。
如申請專利範圍第1項所述的發光二極體，其中，所述發光結構包括：第2導電型半導體層；活性層，其位於所述第2導電型半導體層上面；及，第1導電型半導體層，其位於所述活性層上面。
如申請專利範圍第8項所述的發光二極體，其中：所述發光結構包括粗糙上表面。
一種發光二極體，包括：基座；發光結構，其包括第2導電型半導體層、位於所述第2導電型半導體層上的活性層以及位於所述活性層上的第1導電型半導體層，並位於所述基座上面；至少一個凹槽，其形成于所述發光結構的下面，且所述第1導電型半導體層部分露出；第2電極，其至少位於所述第2導電型半導體層的下面，與所述第2導電型半導體層電連接；絕緣層，其部分覆蓋所述第2電極及所述發光結構的下面，並包括對應於至少一個凹槽的至少一個開口部；及，第1電極，其與露出於所述凹槽的第1導電型半導體層電連接，並至少部分覆蓋所述絕緣層；其中，所述基座包括：支柱絕緣子；及，多個塊體電極，其被埋置於所述支柱絕緣子，並與所述第1電極電連接。
如申請專利範圍第10項所述的發光二極體，其中：所述塊體電極包括散熱部及電極部。
如申請專利範圍第11項所述的發光二極體，其中：所述電極部以包裹所述散熱部的方式配置。
如申請專利範圍第11項所述的發光二極體，其中：所述電極部以至少2個以上形成，所述散熱部位於所述電極部之間。
如申請專利範圍第10項所述的發光二極體，其中：所述第2電極包括接觸所述第2導電型半導體層的第2接觸層以及覆蓋所述第2接觸層的第2覆蓋層，所述第2覆蓋層的一部分從所述發光結構的一側延伸，使其上部露出。
如申請專利範圍第14項所述的發光二極體，其中：所述發光二極體還包括位於從所述發光結構的一側延伸露出的第2覆蓋層上的第2電極墊。
如申請專利範圍第10項所述的發光二極體，其中：所述塊體電極包括金屬或金屬粒子。
如申請專利範圍第10項所述的發光二極體，其中：所述支柱絕緣子包括環氧樹脂成型化合物及陶瓷物質中的至少一種。
如申請專利範圍第10項所述的發光二極體，其中：所述基座具有10μm至100μm範圍內的厚度。
一種發光裝置，包括：基板；及，發光二極體；其中，所述發光二極體包括：基座；發光結構，其包括第2導電型半導體層、位於所述第2導電型半導體層上的活性層以及位於所述活性層上的第1導電型半導體層，並位於所述基座上面；至少一個凹槽，其形成于所述發光結構的下面，且所述第1導電型半導體層部分露出；第2電極，其至少位於所述第2導電型半導體層的下面，與所述第2導電型半導體層電連接；絕緣層，其部分覆蓋所述第2電極及所述發光結構的下面，並包括對應於至少一個凹槽的至少一個開口部；及，第1電極，其與露出於所述凹槽的第1導電型半導體層電連接，並至少部分覆蓋所述絕緣層；其中，所述基座包括：支柱絕緣子；及，多個塊體電極，其被埋置於所述支柱絕緣子，並與所述第1電極電連接。
如申請專利範圍第19項所述的發光裝置，其中：所述塊體電極包括散熱部及電極部。
如申請專利範圍第20項所述的發光裝置，其中：所述基板包括主體部、第1引線電極及第2引線電極，所述發光二極體的塊體電極與所述第1引線電連接。
如申請專利範圍第21項所述的發光裝置，其中，所述第1引線電極包括：第1上電極，其位於所述主體部上面；第1下電極，其位於所述主體部下面；及，第1貫通電極，其電連接所述第1上電極和第1下電極。
如申請專利範圍第22項所述的發光裝置，其中：所述發光二極體位於所述第1引線上面，所述第1貫通電極位於所述塊體電極的散熱部下面。
如申請專利範圍第21項所述的發光裝置，其中：所述基板還包括位於所述主體部上的散熱墊，所述散熱墊與所述散熱部相接。
如申請專利範圍第24項所述的發光裝置，其中：所述散熱墊與所述第1引線電極隔開。
如申請專利範圍第20項所述的發光裝置，其中，所述基板包括：金屬塊形態的第1引線電極及第2引線電極；及，基板絕緣層，其位於所述第1引線電極及第2引線電極之間；其中，所述電極部與所述第1引線電極電連接。
如申請專利範圍第26項所述的發光裝置，其中：所述基板還包括金屬塊形態的散熱電極，所述散熱電極與所述散熱部相接。
如申請專利範圍第27項所述的發光裝置，其中：所述散熱部以被所述電極部包裹配置，所述散熱電極以被所述第1引線電極包裹配置。