CN205159366U - 发光元件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型揭示一种发光元件，其包含：发光结构体；第一接触电极及第二接触电极，位于发光结构体上，分别与第一导电型半导体层及第二导电型半导体层欧姆接触；第一绝缘部及第二绝缘部，局部地覆盖第一接触电极及第二接触电极；第一电极及第二电极，位于发光结构体上，分别电连接到第一接触电极及第二接触电极；第三绝缘部，其覆盖第一电极及第二电极的侧面；连接层，其位于第一电极、第二电极及第三绝缘部上；及第一焊垫电极及第二焊垫电极，位于连接层上。本实用新型提供的发光元件的散热效率提高，从而可提高可靠性及寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种发光元件，特别是涉及一种包含可提高发光元件的热特性、电特性及发光特性的电极的发光元件。
背景技术
最近，随着对小型且高功率的发光元件的要求增加，对散热效率优异的大面积倒装芯片(flipchip)型发光元件的需求增加。倒装芯片型发光元件的电极直接接合到二次基板，另外，不在倒装芯片型发光元件中利用用以供给外部电源的导线(wire)，因此与水平式发光元件相比，散热效率非常高。因此，即便施加高密度电流，也可有效地向二次基板侧传递热，故而倒装芯片型发光元件适于用作高功率发光源。
另外，为了实现发光元件的小型化，对芯片级封装体(ChipScalePackage)的需求增加，所述芯片级封装体是省略将发光元件封装(packaging)到格外的外壳(housing)等的制程而将发光元件本身用作封装体(package)。倒装芯片型发光元件的电极可发挥类似于封装体的引线(lead)的功能，故而也可在这种芯片级封装体中有用地应用倒装芯片型发光元件。
在将这种芯片级封装体形态的元件用作高功率发光装置的情况下，高密度的电流施加到所述芯片级封装体。在此情况下，在驱动高功率芯片级封装体时，发生电流向形成有N型电极的区域集中的现象。因此，所述芯片级封装体的发光集中到形成有N型电极的区域，另外，这个部分的发热也变严重。如上所述，在发光元件的特定区域集中性地发光及发热，从而发光不均匀且发光元件的散热效率下降而对发光元件的可靠性及寿命造成不良影响。
实用新型内容
[实用新型欲解决的课题]
本实用新型欲解决的课题在于提供一种在整体上具有均匀的发光特性且散热效率优异的发光元件。
[解决课题的手段]
本实用新型的一方面的发光元件包含：发光结构体，其包含第一导电型半导体层、第二导电型半导体层、及位于所述第一导电型半导体层与第二导电型半导体层之间的活性层；第一接触电极(contactelectrode)及第二接触电极，位于所述发光结构体上，分别与所述第一导电型半导体层及第二导电型半导体层欧姆接触(ohmiccontact)；第一绝缘部及第二绝缘部，局部地覆盖所述第一接触电极及第二接触电极；第一电极及第二电极，位于所述发光结构体上，分别电连接到所述第一接触电极及第二接触电极；第三绝缘部，其覆盖所述第一电极及第二电极的侧面；连接层，其位于所述第一电极、第二电极及第三绝缘部上；及第一焊垫电极(padelectrode)及第二焊垫电极，位于所述连接层上；且所述第一焊垫电极及第二焊垫电极通过所述连接层而分别电连接到所述第一电极及第二电极，所述第一焊垫电极的水平面积小于所述第一电极的水平面积，所述第二焊垫电极的水平面积大于所述第二电极的水平面积。
由此，发光元件的散热效率提高，从而可提高可靠性及寿命，可提供具有均匀的发光特性的发光元件。
所述第一电极可位于所述第一接触电极与所述第一导电型半导体层欧姆接触的部分上。
另外，所述第一接触电极与所述第一导电型半导体层欧姆接触的部分可不位于所述第二电极的下方。
所述第一接触电极可包含与所述第一导电型半导体层接触而实现欧姆接触的多个欧姆接触区域，所述第一电极可与所述第一接触电极的所述多个欧姆接触区域全部接触。
另外，所述第一接触电极可包含与所述第一导电型半导体层接触而实现欧姆接触的多个欧姆接触区域，所述多个欧姆接触区域中仅一部分可与所述第一电极接触。
进而，所述发光元件还可包含：第一配线层，其位于所述第一电极的下方；及第二配线层，其位于所述第二电极的下方；且所述第一配线层的一部分可与所述第一接触电极接触，所述第二配线层的一部分可与所述第二接触电极接触。
所述第二绝缘部的一部分可位于所述第一配线层与所述第一接触电极之间。
所述第一电极的水平截面面积可为所述第一电极与第二电极各自的水平截面面积之和的0.8倍以上且小于1倍。
另外，所述第一焊垫电极的水平面积与所述第二焊垫电极的水平面积可相同。
所述连接层可包含绝缘物质层；第一连接层，其将所述第一电极与所述第一焊垫电极电连接，且贯通所述绝缘物质层；及第二连接层，其将所述第二电极与所述第二焊垫电极电连接，且贯通所述绝缘物质层。
所述第二电极可形成为多个，所述第二电极可电连接至所述第二焊垫电极。
进而，所述第一接触电极可包含与所述第一导电型半导体层接触而实现欧姆接触的多个欧姆接触区域，所述多个欧姆接触区域中的一部分可配置到所述第二电极之间。
所述第一电极及第二电极可分别包含金属粒子及介置在所述金属粒子之间的非金属性物质。
进而，所述金属粒子与所述非金属性物质可形成为金属粒子烧结体形态。
所述第一电极及第二电极可分别包含倾斜侧面，所述倾斜侧面可包含第一电极及第二电极各自的垂直剖面的切线倾斜度发生变化的侧面。
另外，所述第一电极及第二电极可分别包含80至98wt％的金属粒子。
在若干实施例中，所述发光元件的所述发光结构体还可包含所述活性层及所述第二导电型半导体层被局部地去除而局部地露出所述第一导电型半导体层的区域，所述第一接触电极可通过局部地露出所述第一导电型半导体层的区域而与所述第一导电型半导体层欧姆接触。
另外，局部地露出所述第一导电型半导体层的区域可形成为多个孔(hole)形态。
进而，所述第二接触电极可位于所述第二导电型半导体层上，所述第一绝缘部覆盖所述第二接触电极及发光结构体，可包含第一开口部及第二开口部，所述第一开口部及第二开口部分别使露出所述第一导电型半导体层的区域的一部分及所述第二接触电极的一部分露出，所述第一接触电极至少局部地覆盖所述第一绝缘部，可通过所述第一开口部而与所述第一导电型半导体层接触，所述第二绝缘部局部地覆盖所述第一接触电极，可包含第三开口部及第四开口部，所述第三开口部使所述第一接触电极局部地露出，所述第四开口部与所述第二开口部的位置对应地配置而使所述第二接触电极的一部分露出。
所述第一电极可通过所述第三开口部而与所述第一接触电极接触，所述第二电极可通过所述第四开口部而与所述第二接触电极接触，所述多个孔均可位于所述第三开口部区域的下方。
[实用新型效果]
根据本实用新型，包含具有相对大于第二电极的水平截面面积的第一电极，由此发光元件的散热效率提高，从而可提高可靠性及寿命。另外，可提供一种第一电极在发光元件中所占据的区域的比率增加而发光元件在整体上具有均匀的发光特性的发光元件。
附图说明
图1(a)、图1(b)及图2是用以说明本实用新型的一实施例的发光元件的俯视图及剖面图。
图3是用以说明本实用新型的另一实施例的发光元件的剖面图。
图4(a)、图4(b)及图5是用以说明本实用新型的另一实施例的发光元件的俯视图及剖面图。
图6(a)、图6(b)及图7是用以说明本实用新型的另一实施例的发光元件的俯视图及剖面图。
图8(a)、图8(b)及图9是用以说明本实用新型的另一实施例的发光元件的俯视图及剖面图。
具体实施方式
以下，参照附图，详细地对本实用新型的实施例进行说明。以下所介绍的实施例是为了可向本实用新型所属技术领域的普通技术人员充分地传达本实用新型的思想而提供作示例的实施例。因此，本实用新型并不限定于以下所说明的实施例，也可具体化成其他形态。并且，在图中，为了便于说明，也可夸张表示构成要素的宽度、长度、厚度等。另外，在记载为一个构成要素处于另一构成要素的“上部”或“上”的情况下，不仅包含各部分处于另一部分的“正上部”或“正上方”的情况，而且还包含在各构成要素与另一构成要素之间介置有又一构成要素的情况。在整篇说明书中，相同的参照符号表示相同的构成要素。
图1(a)、图1(b)及图2是用以说明本实用新型的一实施例的发光元件的俯视图及剖面图。
图1(a)是发光元件100a的俯视图，图1(b)是用以说明孔120h的位置及第三开口部153a与第四开口部153b的位置的俯视图，图2是表示与图1(a)及图1(b)的A-A线对应的区域的剖面的剖面图。
参照图1(a)、图1(b)及图2，发光元件100a可包含：发光结构体120，其包含第一导电型半导体层121、活性层123及第二导电型半导体层125；第一接触电极130；第二接触电极140；第一绝缘部151及第二绝缘部153；第一电极161；第二电极163；及第三绝缘部170。进而，发光元件100a还可包含第一焊垫电极及第二焊垫电极(未图示)、成长基板(未图示)及波长转换部(未图示)。
发光结构体120可包含：第一导电型半导体层121；活性层123，其位于第一导电型半导体层121上；及第二导电型半导体层125，其位于活性层123上。第一导电型半导体层121、活性层123及第二导电型半导体层125可包含III-V族化合物半导体，例如可包含如(Al、Ga、In)N的氮化物类半导体。第一导电型半导体层121可包含n型杂质(例如，Si)，第二导电型半导体层125可包含p型杂质(例如，Mg)。另外，也可相反。活性层123可包含多量子阱结构(MQW)。
另外，发光结构体120可包含第二导电型半导体层125及活性层123被局部地去除而局部地露出第一导电型半导体层121的区域。例如，如图所示，发光结构体120可包含至少一个孔120h，所述孔120h贯通第二导电型半导体层125及活性层123而使第一导电型半导体层121露出。
孔120h可形成为多个，多个孔120h可大致规则性地配置。例如，如图1(a)、图1(b)所示，孔120h能够以按照固定间隔呈固定图案(pattern)的方式配置。跨及发光结构体整体而规则性地配置孔120h，由此在驱动发光元件100a时，电流可沿水平方向均匀地分散。然而，本实用新型并不限定于此，孔120h的配置形态及个数可实现多种变形。
另外，露出第一导电型半导体层121的形态并不限定于孔120h形态。例如，露出第一导电型半导体层121的区域可形成为线(line)形态、孔与线复合而成的形态等。在露出第一导电型半导体层121的区域形成为多个线形态的情况下，发光结构体120还可包含一个以上的台面(mesa)，所述台面沿所述线形成，且包含活性层123及第二导电型半导体层125。因此，在本实施例中，以包含多个孔120h的发光结构体120为基准对本实用新型进行说明，但本实用新型并不限定于此。
发光结构体120还可包含形成在其下表面的粗糙表面120R。粗糙表面120R可利用湿式蚀刻、干式蚀刻、电化学蚀刻中的至少一个方法形成，例如可利用光电化学(Photoelectrochemical，PEC)蚀刻或利用包含KOH及NaOH的蚀刻溶液的蚀刻方法等形成粗糙表面120R。因形成粗糙表面120R而可包含形成在第一导电型半导体层121的表面的μm至nm级的凸出部和/或凹陷部。通过在发光结构体120的表面形成粗糙表面，可提高发光元件的提取效率。
另外，发光结构体120还可包含位于第一导电型半导体层121的下方的成长基板(未图示)。成长基板只要为可使发光结构体120成长的基板，则无限定。例如，所述成长基板可为蓝宝石(sapphire)基板、碳化硅(siliconcarbide)基板、硅(silicon)基板、氮化镓(galliumnitride)基板、氮化铝(aluminiumnitride)基板等。这种成长基板可利用公知的技术从发光结构体120分离去除。
第二接触电极140位于第二导电型半导体层125上。第二接触电极140至少局部地覆盖第二导电型半导体层125的上表面，可与第二导电型半导体层125欧姆接触。另外，第二接触电极140能够以覆盖第二导电型半导体层125的上表面整体的方式配置。即，能够以如下方式形成：在除发光结构体120的形成有孔120h的位置以外的剩余区域，以单体覆盖第二导电型半导体层125的上表面。由此，可对发光结构体120整体均匀地供给电流而提高电流分散效率。
然而，本实用新型并不限定于此，也可为第二接触电极140不形成为一体，而在第二导电型半导体层125的上表面上配置彼此隔开的多个单位反射电极层。在此情况下，所述单位反射电极层可通过特定的连接部而彼此电连接。
第二接触电极140可包含可与第二导电型半导体层125欧姆接触的物质，例如可包含金属物质和/或导电性氧化物。
在第二接触电极140包含金属物质的情况下，第二接触电极140可包含反射层及覆盖所述反射层的被覆层(coverlayer)。如上所述，第二接触电极140与第二导电型半导体层125欧姆接触，同时可发挥反射光的功能。因此，所述反射层具有较高的反射度，并且可包含可与第二导电型半导体层125形成欧姆接触的金属。例如，所述反射层可包含Ni、Pt、Pd、Rh、W、Ti、Al、Mg、Ag及Au中的至少一种。另外，所述反射层可包含单层或多层。
所述被覆层可防止所述反射层与其他物质间的相互扩散，可防止外部的其他物质扩散到所述反射层而破坏所述反射层。因此，所述被覆层能够以覆盖所述反射层的下表面及侧面的方式形成。所述被覆层可与所述反射层一同与第二导电型半导体层125电连接，故而可与所述反射层一同发挥电极作用。所述被覆层例如可包含Au、Ni、Ti、Cr等，也可包含单层或多层。
另一方面，在第二接触电极140包含导电性氧化物的情况下，所述导电性氧化物可为氧化铟锡(IndiumTinOxides，ITO)、氧化锌(ZincOxid，ZnO)、氧化铝锌(AluminumZincOxide，AZO)、氧化铟锌(IndiumZincOxide，IZO)等。在第二接触电极140包含导电性氧化物的情况下，与包含金属的情况相比，可被覆更广区域的第二导电型半导体层125的上表面。即，在第二接触电极140由导电性氧化物形成的情况下，可相对更短地形成从孔120h的上部边缘到第二接触电极140为止的隔开距离。在此情况下，从第二接触电极140与第二导电型半导体层125接触的部分到第一接触电极130与第一导电型半导体层121接触的部分为止的最短距离可相对变得更短，故而可减少发光元件100a的正向电压(Vf)。
第一绝缘部151及第二绝缘部153可局部地覆盖第一接触电极130及第二接触电极140。以下，首先对第一绝缘部151进行说明，之后对与第二绝缘部153相关的内容进行说明。
第一绝缘部151可局部地覆盖发光结构体120的上表面及第二接触电极140。另外，第一绝缘部151覆盖多个孔120h的侧面，但可使孔120h露出的第一导电型半导体层121局部地露出。
进而，第一绝缘部151还可覆盖发光结构体120的至少一部分的侧面。第一绝缘部151覆盖发光结构体120的侧面的程度可根据在发光元件的制造过程中有无芯片单位单体化(isolation)而不同。即，如本实施例，第一绝缘部151还能够以仅覆盖发光结构体120的上表面的方式形成，在发光元件100a的制造过程中，在将晶片(wafer)单体化成芯片单位后形成第一绝缘部151的情况下，可将第一绝缘部151覆盖至发光结构体120的侧面为止。
第一绝缘部151可包含：第一开口部，其位于与多个孔120h对应的部分；及第二开口部，其使第二接触电极140的一部分露出。可通过第一开口部及孔120h局部地露出第一导电型半导体层121，可通过第二开口部局部地露出第二接触电极140。
此时，第一开口部与第二开口部能够以呈固定图案的方式配置。例如，如图1(a)、图1(b)所示，第二开口部能够以与发光元件100a的一侧面邻接的方式配置，第一开口部可规则性地配置到未配置所述第二开口部的区域。
第一绝缘部151可包含绝缘性物质，例如可包含SiO2、SiNx、MgF2等。进而，第一绝缘部151可包含多层，还可包含折射率不同的物质交替地积层而成的分布布拉格反射器(distributedbraggreflector)。特别是，在第二接触电极140包含导电性氧化物的情况下，第一绝缘部151包含分布布拉格反射器而可提高发光元件100a的发光效率。
第一接触电极130可局部地覆盖发光结构体120，可通过多个孔120h及第一开口部而与第一导电型半导体层121欧姆接触。因此，第一接触电极130可包含与第一导电型半导体层121直接接触而实现欧姆接触的欧姆接触区域131。在发光结构体120包含多个孔120h的情况下，所述欧姆接触区域131也能够以与孔120h的个数对应的个数形成为多个。
第一接触电极130能够以覆盖第一绝缘部151的除一部分区域以外的其他部分整体的方式形成。另外，第一接触电极130还能够以覆盖至发光结构体120的侧面为止的方式形成。在第一接触电极130也形成到发光结构体120的侧面的情况下，可向上部反射从活性层123向侧面发出的光而增加从发光元件100a的上表面发出的光的比率。另一方面，第一接触电极130不形成到第一绝缘部151的与第二开口部对应的区域，与第二接触电极140隔开而绝缘。
第一接触电极130以除一部分区域以外覆盖发光结构体120的上表面整体的方式形成，由此可进一步提高电流分散效率。另外，可由第一接触电极130被覆未由第二接触电极140覆盖的部分，因此可更有效地反射光而提高发光元件100a的发光效率。
第一接触电极130与第一导电型半导体层121欧姆接触，同时可发挥反射光的作用。因此，第一接触电极130可由单层或多层构成，可包含如Al层的高反射金属层。所述高反射金属层可形成到Ti、Cr或Ni等接着层上。然而，本实用新型并不限定于此，第一接触电极130还可包含Ni、Pt、Pd、Rh、W、Ti、Al、Mg、Ag及Au中的至少一种。
第一接触电极130通过孔120h而与第一导电型半导体层121欧姆接触，因此为了形成与第一导电型半导体层121连接的电极等而被去除活性层123的区域与对应于多个孔120h的区域相同。因此，可将用以实现第一导电型半导体层121与金属层的欧姆接触的区域最小化，可提供发光区域的面积相对于整个发光结构体的水平面积的比率相对较大的发光元件。
第二绝缘部153可局部地覆盖第一接触电极130。另外，第二绝缘部153可包含：第三开口部153a，其使第一接触电极130局部地露出；及第四开口部153b，其使第二接触电极140局部地露出。此时，第四开口部153b可形成到与第二开口部对应的位置。
第三开口部153a及第四开口部153b可分别形成一个以上。另外，如图1(b)所示，第四开口部153b能够以与发光元件100a的一侧角隅邻接的方式定位，第三开口部153a能够以使形成有至少一部分的多个孔120h的位置露出的方式形成。进而，第三开口部153a能够以使形成有所有孔120h的位置露出的方式形成。由此，欧姆接触区域131可通过第三开口部153a露出。
第二绝缘部153可包含绝缘性物质，例如可包含SiO2、SiNx、MgF2。进而，第二绝缘部153可包含多层，还可包含折射率不同的物质交替地积层而成的分布布拉格反射器。
第一电极161及第二电极163可位于发光结构体120上，第一电极161及第二电极163可分别电连接到第一接触电极130及第二接触电极140。特别是，第一电极161及第二电极163可分别与第一接触电极130及第二接触电极140直接接触而实现电连接。
另外，至少一部分孔120h可位于第一电极161的下方，进而，所有孔120h可位于第一电极161的下方。因此，第一接触电极130的欧姆接触区域131可介置到第一电极161与第一导电型半导体层121之间，另外，所有欧姆接触区域131可与第一电极161直接接触。
另一方面，孔120h可不位于第二电极163的下方。即，第一接触电极130与第一导电型半导体层121欧姆接触的部分可不位于形成第二电极163的区域的下方。因此，如图1(a)、图1(b)所示，发光结构体120的孔120h可仅形成到发光元件100a的除与一侧面邻接的区域以外的剩余部分。
第一电极161及第二电极163可具有彼此不同的体积，第一电极161的体积可大于第二电极163的体积。另外，第一电极161及第二电极163的厚度可形成为约70μm至80μm以上，且可形成为大致相同的厚度。因此，第一电极161的水平截面面积可大于第二电极163的水平截面面积，例如第一电极161的水平截面面积可具有将第一电极161及第二电极163的水平截面面积相加所得的值的0.8倍以上且小于1倍的大小。
即，所述发光元件100a包含水平截面面积与第二电极163的水平截面面积的相比非常大的第一电极161。在第一导电型半导体层121为N型半导体层的情况下，第一电极161也可作为N型电极而发挥功能，如上所述，在驱动发光元件100a时，发光及发热集中在定位有第一电极161的区域。因此，通过像本实施例一样以明显大于第二电极163的水平截面面积的方式形成第一电极161的水平截面面积，可在发光元件100a的整个发光区域内使发光变均匀而提高发光特性，可通过第一电极161有效地散热而提高发光元件100a的散热效率。
而且，第一电极161与第一接触电极130直接接触，进而还可与第一接触电极130的欧姆接触区域131直接接触。此时，欧姆接触区域131与多个孔120h的位置对应，孔120h大致规则性地配置到发光结构体120整体。由此，可使电流沿水平方向均匀地分散而提高发光元件100a的电特性，可通过欧姆接触区域131及第一电极161有效地向外部释放发光结构体120所产生的热。
而且，不使第一接触电极130与第一导电型半导体层121欧姆接触的部分位于形成第二电极163的区域的下方，从而可使在第一导电型半导体层121与第一接触电极130欧姆接触的部分产生的热全部通过第一电极161释放。因此，可进一步提高发光元件100a的散热效率。
如上所述，根据本实用新型，发光元件100a的发光效率及散热效率提高，从而可提高可靠性及寿命。
另一方面，第一电极161及第二电极163可包含金属粒子及介置在所述金属粒子之间的非金属性物质。另外，第一电极161及第二电极163可分别包含金属粒子烧结体，所述金属粒子烧结体包含所述金属粒子及非金属性物质。在所述金属粒子烧结体内，可形成为金属粒子被烧结而配置有多个颗粒(grain)的形态，可在金属粒子之间的至少一部分区域介置非金属性物质。这种非金属性物质可发挥缓和可产生在第一电极161及第二电极163的应力(stress)的缓冲(buffer)作用。由此，第一电极161及第二电极163的机械稳定性提高，可减少可从第一电极161及第二电极163施加到发光结构体120的应力。
第一电极161及第二电极163可分别按照相对于第一电极161及第二电极163各自的质量为80wt％至98wt％的比率包含金属粒子。第一电极161及第二电极163包含上述比率的金属粒子，由此可具有优异的导热性及导电性，可有效地缓冲可产生在第一电极161及第二电极163的应力而提高第一电极161及第二电极163的机械稳定性。
金属粒子只要为具有导热性及导电性的物质，则并无限定，例如可包含Cu、Au、Ag、Pt等。非金属性物质可源自成为用以形成电极的烧结对象的物质，例如可为包含C的聚合物(polymer)物质。
在上述实施例中，金属粒子说明为呈金属粒子烧结体形态且包含在第一电极161及第二电极163中，但本实用新型并不限定于此。与此不同地，第一电极161及第二电极163也可通过金属的蒸镀和/或镀敷而形成。在此情况下，第一电极161及第二电极163可由多层构成。
在本实施例中，第一电极161及第二电极163可具有相对于第二绝缘部153的上表面大致垂直的侧面。然而，本实用新型并不限定于此，如图3所示，第一电极261及第二电极263也可分别具有倾斜侧面。
图3是用以说明本实用新型的另一实施例的发光元件100b的剖面图，与图1(a)、图1(b)及图2的发光元件100a相比，第一电极261及第二电极263具有倾斜侧面。
参照图3，第一电极261及第二电极263可分别包含倾斜侧面。特别是，如图3所示，第一电极261及第二电极263可分别包含对其垂直剖面的侧面的切线TL的倾斜度发生变化的倾斜侧面。具体而言，对第一电极261及第二电极263各自的垂直剖面的侧面的切线TL的倾斜度沿从下部向上部的方向增加，之后经由特定的反曲点而可再次增加。因此，第一电极261及第二电极263各自的倾斜侧面可包含所述切线TL的倾斜度增加的区域、及所述切线TL的倾斜度减少的区域。
第一电极261及第二电极263分别包含对其垂直剖面的侧面的切线TL的倾斜度发生变化的倾斜侧面，由此第一电极261及第二电极263各自的水平截面面积可沿上下方向发生变化。例如，如图所示，第一电极261及第二电极263各自的水平截面面积可向远离发光结构体120的上表面的方向变小。
因此，第一电极261及第二电极263可分别以具有上述形态的侧面的方式决定其形状，例如可形成为类似于截头拱形的形态。第一电极261及第二电极263包含对其垂直剖面的侧面的切线TL的倾斜度发生变化的倾斜侧面，从而可提高第一电极261及第二电极263与第三绝缘部170的界面的机械稳定性。
再次参照图1(a)、图1(b)及图2，第一电极161及第二电极163可分别与第一接触电极130及第二接触电极140直接接触。即，第一电极161及第二电极163可分别以直接接触到第一接触电极及第二接触电极上的方式形成，从而在利用镀敷法的情况下，可省略如必要的晶种层(seedlayer)的格外追加的构成，或在利用焊接(solder)的情况下，可省略如必要的润湿层(wetting)的格外追加的构成。然而，本实用新型并不限定于此。
另一方面，第一电极161与第二电极163间的间隔中的最短距离可约为10μm至80μm。由此，可防止电极间的间隔变宽而发光元件100a的正向电压(Vf)增加，另外，可按照减少电极间的间隔的程度增大第一电极161及第二电极163的水平截面面积，从而可提高发光元件100a的散热效率。
第三绝缘部170能够以至少局部地覆盖第一电极161及第二电极163的侧面的方式形成到发光结构体120上。在第三绝缘部170的上表面，可露出第一电极161及第二电极163。
第三绝缘部170具有电绝缘性，覆盖第一电极161及第二电极163的侧面而使其彼此有效地绝缘。同时，第三绝缘部170可发挥支撑第一电极161及第二电极163的作用。第三绝缘部170的上表面可按照与第一电极161及第二电极163的上表面大致相同的高度并列形成。
第三绝缘部170可包含绝缘性聚合物和/或绝缘性陶瓷(ceramic)，例如可包含如环氧模塑料(EpoxyMoldingCompound，EMC)、Si树脂的物质。另外，第三绝缘部170还可包含如TiO2粒子的光反射性及光散射粒子。
另外，不同于图中所示，第三绝缘部170也可覆盖至发光结构体120侧面为止，在此情况下，从发光结构体120发出的光的发光角度会不同。例如，在第三绝缘部170进一步覆盖至发光结构体120侧面的至少一部分为止的情况下，向发光结构体120的侧面发出的光中的一部分可向发光结构体120的下表面反射。如上所述，通过调节配置第三绝缘部170的区域，可调节发光元件100a的发光角度。
另外，发光元件100a还可包含第一焊垫电极(未图示)及第二焊垫电极(未图示)。所述第一焊垫电极及第二焊垫电极可位于第三绝缘部170上，可分别与第一电极161及第二电极163电接触。
在将发光元件100a应用在模块(module)等中的情况下，第一焊垫电极及第二焊垫电极可使发光元件100a稳定地安装到格外追加的基板等。例如，在第一电极161及第二电极163包含Cu或Ag粒子烧结体的情况下，第一电极161及第二电极163对焊接等的润湿性欠佳。因此，通过进而将第一焊垫电极及第二焊垫电极配置到第三绝缘部170上，可稳定地安装发光元件100a。
第一电极垫及第二电极垫可包含如金属的导电性物质，例如可包含Ni、Pt、Pd、Rh、W、Ti、Al、Ag、Sn、Cu、Ag、Bi、In、Zn、Sb、Mg、Pb等。另外，第一电极垫及第二电极垫可分别由单层或多层构成。
波长转换部可位于发光结构体120的下表面上。
波长转换部可转换从发光结构体120发出的光的波长而发出发光元件所需的波段的光。波长转换部可包含荧光体及载持所述荧光体的载持体。所述荧光体可包含普通技术人员所熟知的各种荧光体，可包含石榴石(garnet)型荧光体、铝酸盐(aluminate)荧光体、硫化物荧光体、氮氧化物荧光体、氮化物荧光体、氟化物类荧光体、硅酸盐荧光体中的至少一种。载持体也可使用普通技术人员所熟知的物质，例如可包含如环氧(epoxy)树脂或丙烯酸系(acrylic)树脂的聚合物树脂、或硅树脂。另外，波长转换部可由单层或多层构成。
所述波长转换部可覆盖发光结构体120的下表面，进而可覆盖至发光结构体120的侧面为止，进而还能够以覆盖至第三绝缘部170的侧面为止的方式形成。
在本实施例中，对具有包含多个孔120h的发光结构体120的发光元件100a进行了说明，但本实用新型并不限定于此。发光结构体120、第一接触电极130及第二接触电极140、第一绝缘部151及第二绝缘部153的相互结合配置关系可实现各种变形，这种经变形的形态的发光元件也包含在本实用新型的范围内。
图4(a)、图4(b)及图5是用以说明本实用新型的另一实施例的发光元件的俯视图及剖面图。
图4(a)、图4(b)及图5的实施例的发光元件100c大致类似于图1(a)、图1(b)及图2的发光元件100a，但在第三开口部153a存在差异，另外，在还包含第一配线层181及第二配线层183的方面存在差异。以下，以差异点为中心对本实施例的发光元件100c进行说明，对相同的构成省略详细说明。
图4(a)是发光元件100c的俯视图，图4(b)是用以说明孔120h的位置及第三开口部153a与第四开口部153b的位置的俯视图，图5是表示与图4(a)及图4(b)的B-B线对应的区域的剖面的剖面图。
参照图4(a)、图4(b)及图5，发光元件100c可包含：发光结构体120，其包含第一导电型半导体层121、活性层123及第二导电型半导体层125；第一接触电极130；第二接触电极140；第一绝缘部151及第二绝缘部153；第一电极161；第二电极163；第三绝缘部170；第一配线层181；及第二配线层183。进而，发光元件100c还可包含第一焊垫电极及第二焊垫电极(未图示)、成长基板(未图示)及波长转换部(未图示)。
第二绝缘部153的第三开口部153a覆盖第一接触电极130，但可局部地露出第一接触电极130。此时，第三开口部153a可仅形成到定位有所有孔120h中的一部分孔120h的区域上。因此，仅一部分欧姆接触区域131露出在第三开口部153a，剩余欧姆接触区域131可由第二绝缘部153覆盖。
第三开口部153a可与第四开口部153b的位置相反地定位，具体而言，在第四开口部153b以与发光元件100c的一侧面邻接的方式定位的情况下，第三开口部153a能够以与另一侧面邻接的方式定位，所述另一侧面与所述一侧面相反地定位。
另一方面，本实施例的发光元件100c还可包含位于第一电极161及第二电极163各自的下方的第一配线层181及第二配线层183。
第一配线层181可将第一接触电极130与第一电极161电连接，第二配线层183可将第二接触电极140与第二电极163电连接。
进而，在通过蒸镀或镀敷方式形成第一电极161及第二电极163的情况下，第一配线层181及第二配线层183可发挥晶种层的作用。不仅如此，在通过烧结方式形成第一电极161及第二电极163的情况下，也可发挥润湿层的作用而有助于稳定地形成第一电极161及第二电极163。因此，第一电极161及第二电极163可通过第一配线层181及第二配线层183而稳定地接着到发光结构体120。
因此，第一配线层181及第二配线层183可包含金属物质，以便可发挥晶种层或润湿层的作用。例如，第一配线层181及第二配线层183可包含Cu、Au、Ag、Ni、Pt等。
第一配线层181及第二配线层183并不限定应用在本实施例，也可对其他实施例应用。
图6(a)、图6(b)及图7是用以说明本实用新型的另一实施例的发光元件的俯视图及剖面图。
图6(a)、图6(b)及图7的实施例的发光元件100d大致类似于图1(a)、图1(b)及图2的发光元件100a，但在还包含连接层210及第一焊垫电极231及第二焊垫电极233的方面存在差异。以下，以差异点为中心对本实施例的发光元件100d进行说明，对相同的构成省略详细说明。
图6(a)是发光元件100d的俯视图，图6(b)是用以说明孔120h的位置及第三开口部153a与第四开口部153b的位置的俯视图，图7是表示与图6(a)及图6(b)的C-C线对应的区域的剖面的剖面图。
参照图6(a)、图6(b)及图7，发光元件100d可包含：发光结构体120，其包含第一导电型半导体层121、活性层123及第二导电型半导体层125；第一接触电极130；第二接触电极140；第一绝缘部151及第二绝缘部153；第一电极161；第二电极163；第三绝缘部170；连接层210；及第一焊垫电极231及第二焊垫电极233。进而，发光元件100d还可包含成长基板(未图示)及波长转换部(未图示)。
连接层210可位于第一电极161、第二电极163及第三绝缘部170上。
连接层210可包含第一连接层211、第二连接层213及绝缘物质层215。第一连接层211及第二连接层213分别位于第一电极161及第二电极163上，可与所述第一电极161及第二电极163电连接。绝缘物质层215使第一连接层211与第二连接层213绝缘。绝缘物质层215、第一连接层211及第二连接层213的上表面能够以构成大致同一平面的方式并列形成。
第一连接层211及第二连接层213可包含具有导电性的金属或导电性氧化物、导电性氮化物等，特别是可由包含导电率较高的Au、Ag、Cu、Ni、Pt等的金属形成。绝缘物质层215可包含SiO2、SiNx、或绝缘性高分子等。
第一焊垫电极231及第二焊垫电极233位于连接层210上，可通过连接层210而与第一电极161及第二电极163电连接。具体而言，第一焊垫电极231及第二焊垫电极233可分别通过第一连接层211及第二连接层213而与第一电极161及第二电极163电连接。
第一焊垫电极231及第二焊垫电极233可使发光元件100d更稳定地安装到格外追加的基板等。例如，在第一电极161及第二电极163包含Cu或Ag粒子烧结体的情况下，第一电极161及第二电极163对焊接等的润湿性欠佳。因此，可通过进而将第一焊垫电极及第二焊垫电极配置到第三绝缘部170上而稳定地安装发光元件100d。
进而，第一焊垫电极231的水平截面面积可小于第一电极161的水平截面面积，第二焊垫电极233的水平截面面积可大于第二电极163的水平截面面积。特别是，第一焊垫电极231的水平截面面积与第二焊垫电极233的水平截面面积可大致相同。
在第一电极161的水平截面面积远远大于第二电极163的水平截面面积的情况下，当将发光元件安装到如印制电路板(PrintedCircuitBoard，PCB)的二次基板时还会发生不良。另外，为了将这种发光元件稳定地安装到二次基板，需变更在所述二次基板安装发光元件的部分的导电图案。然而，本实施例的发光元件100d还包含第一焊垫电极231及第二焊垫电极233，由此可与通常的发光元件100d类似地形成安装发光元件100d的二次基板的面的电极。因此，可不追加或变更制程而通过通常的发光元件安装方法将本实用新型的发光元件100d应用到各种应用程序中，还可减少安装制程中的不良率。
第一焊垫电极231及第二焊垫电极233可包含如金属的导电性物质，例如可包含Ni、Pt、Pd、Rh、W、Ti、Al、Ag、Sn、Cu、Ag、Bi、In、Zn、Sb、Mg、Pb等。
另一方面，绝缘物质层215可具有约10μm以下的厚度，由此可通过绝缘物质层215防止向外部释放从第一电极161及第二电极163释放的热的效率下降的情况。
图8(a)、图8(b)及图9是用以说明本实用新型的另一实施例的发光元件的俯视图及剖面图。
图8(a)、图8(b)及图9的实施例的发光元件100e大致类似于图6(a)、图6(b)及图7的发光元件100d，但在包含多个第二电极163的方面存在差异。以下，以差异点为中心对本实施例的发光元件100e进行说明，对相同的构成省略详细说明。
图8(a)是发光元件100e的俯视图，图8(b)是用以说明孔120h的位置及第三开口部153a与第四开口部153b的位置的俯视图，图9是表示与图8(a)及图8(b)的D-D线对应的区域的剖面的剖面图。
参照图8(a)、图8(b)及图9，发光元件100e可包含：发光结构体120，其包含第一导电型半导体层121、活性层123及第二导电型半导体层125；第一接触电极130；第二接触电极140；第一绝缘部151及第二绝缘部153；第一电极161；第二电极163；第三绝缘部170；连接层210；及第一焊垫电极231及第二焊垫电极233。进而，发光元件100e还可包含成长基板(未图示)及波长转换部(未图示)。
第二电极163可形成为多个。由此，与图6(a)、图6(b)及图7的发光元件100d相比，可使孔120h的个数增加，可使第三开口部153a的面积变更大，还可使第一电极161的水平截面面积增加。第二电极163可彼此隔开，一部分孔120h可配置到第二电极163之间。
根据本实施例，第一电极161的水平截面面积进一步增加，从而可进一步增加发光元件100e的散热效率，还可提高发光特性。
另一方面，还可省略第一焊垫电极231及第二焊垫电极233。
以上，对本实用新型的多个实施例进行了说明，但本实用新型并不限定于上述各实施例及特征。通过结合及置换在实施例中说明的技术特征而变更的实用新型也均包含在本实用新型的范围内，可在不脱离本实用新型的权利要求书范围的技术思想范围内实现各种变形及变更。
Claims (18)
1.一种发光元件，其特征在于包含：
发光结构体，其包含第一导电型半导体层、第二导电型半导体层、及位于所述第一导电型半导体层与所述第二导电型半导体层之间的活性层；
第一接触电极及第二接触电极，位于所述发光结构体上，分别与所述第一导电型半导体层及所述第二导电型半导体层欧姆接触；
第一绝缘部及第二绝缘部，局部地覆盖所述第一接触电极及所述第二接触电极；
第一电极及第二电极，位于所述发光结构体上，分别电连接到所述第一接触电极及所述第二接触电极；
第三绝缘部，其覆盖所述第一电极及所述第二电极的侧面；
连接层，其位于所述第一电极、所述第二电极及所述第三绝缘部上；及
第一焊垫电极及第二焊垫电极，位于所述连接层上；且
所述第一焊垫电极及所述第二焊垫电极通过所述连接层而分别电连接到所述第一电极及所述第二电极，
所述第一焊垫电极的水平面积小于所述第一电极的水平面积，所述第二焊垫电极的水平面积大于所述第二电极的水平面积。
2.根据权利要求1所述的发光元件，其特征在于：
所述第一电极位于所述第一接触电极与所述第一导电型半导体层欧姆接触的部分上。
3.根据权利要求2所述的发光元件，其特征在于：
所述第一接触电极与所述第一导电型半导体层欧姆接触的部分不位于所述第二电极的下方。
4.根据权利要求2所述的发光元件，其特征在于：
所述第一接触电极包含与所述第一导电型半导体层接触而实现欧姆接触的多个欧姆接触区域，
所述第一电极与所述第一接触电极的所述多个欧姆接触区域全部接触。
5.根据权利要求2所述的发光元件，其特征在于：
所述第一接触电极包含与所述第一导电型半导体层接触而实现欧姆接触的多个欧姆接触区域，
所述多个欧姆接触区域中仅一部分与所述第一电极接触。
6.根据权利要求5所述的发光元件，其特征在于还包含：
第一配线层，其位于所述第一电极的下方；及
第二配线层，其位于所述第二电极的下方；且
所述第一配线层的一部分与所述第一接触电极接触，所述第二配线层的一部分与所述第二接触电极接触。
7.根据权利要求6所述的发光元件，其特征在于：
所述第二绝缘部的一部分位于所述第一配线层与所述第一接触电极之间。
8.根据权利要求1所述的发光元件，其特征在于：
所述第一电极的水平截面面积为所述第一电极与所述第二电极各自的水平截面面积之和的0.8倍以上且小于1倍。
9.根据权利要求1所述的发光元件，其特征在于：
所述第一焊垫电极的水平面积与所述第二焊垫电极的水平面积相同。
10.根据权利要求1所述的发光元件，其特征在于，所述连接层包含：
绝缘物质层；
第一连接层，其将所述第一电极与所述第一焊垫电极电连接，且贯通所述绝缘物质层；及
第二连接层，其将所述第二电极与所述第二焊垫电极电连接，且贯通所述绝缘物质层。
11.根据权利要求1所述的发光元件，其特征在于：
所述第二电极形成为多个，所述第二电极与所述第二焊垫电极电连接。
12.根据权利要求11所述的发光元件，其特征在于：
所述第一接触电极包含与所述第一导电型半导体层接触而实现欧姆接触的多个欧姆接触区域，
所述多个欧姆接触区域中的一部分配置在所述第二电极之间。
13.根据权利要求1所述的发光元件，其特征在于：
所述第一电极及所述第二电极分别包含金属粒子及介置在所述金属粒子之间的非金属性物质。
14.根据权利要求13所述的发光元件，其特征在于：
所述第一电极及所述第二电极分别包含倾斜侧面，所述倾斜侧面包含所述第一电极及所述第二电极各自的垂直剖面的切线倾斜度发生变化的侧面。
15.根据权利要求1所述的发光元件，其特征在于：
所述发光结构体还包含所述活性层及所述第二导电型半导体层被局部地去除而局部地露出所述第一导电型半导体层的区域，
所述第一接触电极通过局部地露出所述第一导电型半导体层的区域而与所述第一导电型半导体层欧姆接触。
16.根据权利要求15所述的发光元件，其特征在于：
局部地露出所述第一导电型半导体层的区域形成为多个孔的形态。
17.根据权利要求16所述的发光元件，其特征在于：
所述第二接触电极位于所述第二导电型半导体层上，
所述第一绝缘部覆盖所述第二接触电极及所述发光结构体，所述第一绝缘部包含第一开口部及第二开口部，所述第一开口部及所述第二开口部分别使局部地露出所述第一导电型半导体层的区域的一部分及所述第二接触电极的一部分露出，
所述第一接触电极至少局部地覆盖所述第一绝缘部，所述第一接触电极通过所述第一开口部而与所述第一导电型半导体层接触，
所述第二绝缘部局部地覆盖所述第一接触电极，所述第二绝缘部包含第三开口部及第四开口部，所述第三开口部使所述第一接触电极局部地露出，所述第四开口部与所述第二开口部的位置对应地配置而使所述第二接触电极的一部分露出。
18.根据权利要求17所述的发光元件，其特征在于：
所述第一电极通过所述第三开口部而与所述第一接触电极接触，所述第二电极通过所述第四开口部而与所述第二接触电极接触，
所述多个孔均位于所述第三开口部的区域的下方。
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