TWI521737B - 發光裝置 - Google Patents

發光裝置 Download PDF

Info

Publication number
TWI521737B
TWI521737B TW100103327A TW100103327A TWI521737B TW I521737 B TWI521737 B TW I521737B TW 100103327 A TW100103327 A TW 100103327A TW 100103327 A TW100103327 A TW 100103327A TW I521737 B TWI521737 B TW I521737B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
layer
electrode
light
light emitting
semiconductor layer
Prior art date
Application number
TW100103327A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201143147A (en
Inventor
丁煥熙
李尚烈
文智炯
宋俊午
崔光基
Original Assignee
Ｌｇ伊諾特股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ｌｇ伊諾特股份有限公司 filed Critical Ｌｇ伊諾特股份有限公司
Publication of TW201143147A publication Critical patent/TW201143147A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI521737B publication Critical patent/TWI521737B/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/36—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes
    • H01L33/40—Materials therefor
    • H01L33/42—Transparent materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y20/00—Nanooptics, e.g. quantum optics or photonic crystals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
    • H01L33/14—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a carrier transport control structure, e.g. highly-doped semiconductor layer or current-blocking structure
    • H01L33/145—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a carrier transport control structure, e.g. highly-doped semiconductor layer or current-blocking structure with a current-blocking structure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
    • H01L33/20—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a particular shape, e.g. curved or truncated substrate
    • H01L33/22—Roughened surfaces, e.g. at the interface between epitaxial layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/58—Optical field-shaping elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/58—Optical field-shaping elements
    • H01L33/60—Reflective elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/62—Arrangements for conducting electric current to or from the semiconductor body, e.g. lead-frames, wire-bonds or solder balls
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/20—Light sources comprising attachment means
    • F21K9/23—Retrofit light sources for lighting devices with a single fitting for each light source, e.g. for substitution of incandescent lamps with bayonet or threaded fittings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21W—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO USES OR APPLICATIONS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS
    • F21W2131/00—Use or application of lighting devices or systems not provided for in codes F21W2102/00-F21W2121/00
    • F21W2131/10—Outdoor lighting
    • F21W2131/103—Outdoor lighting of streets or roads
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2105/00—Planar light sources
    • F21Y2105/10—Planar light sources comprising a two-dimensional array of point-like light-generating elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2113/00—Combination of light sources
    • F21Y2113/10—Combination of light sources of different colours
    • F21Y2113/13—Combination of light sources of different colours comprising an assembly of point-like light sources
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/12—Passive devices, e.g. 2 terminal devices
    • H01L2924/1203—Rectifying Diode
    • H01L2924/12032—Schottky diode
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/36—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes
    • H01L33/40—Materials therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/44—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the coatings, e.g. passivation layer or anti-reflective coating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Led Devices (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Description

發光裝置
本發明係主張關於2010年03月09日申請之韓國專利案號10-2010-0020755之優先權，藉以引用的方式併入本文用作參考。
本發明係關於一發光裝置以及一發光裝置封裝件。
發光二極體(LED)為一種半導體裝置，其轉換電能成為光線。相較於傳統光源，例如螢光燈或輝光燈，發光二極體具有在電力消耗、壽命、反應速度、安全性以及環保需求方面上的優勢。
因此，以發光二極體作為取代傳統光源的各種研究被展開進行。而發光二極體被大量的使用在作為發光裝置例如各種燈管的使用、液晶顯示裝置、電子招牌、以及街燈的光源。
本發明實施例提供一發光裝置具有一新穎結構以及一發光裝置封裝件。
本發明實施例提供一發光裝置能夠改善取光效率。
根據實施例，一發光裝置包括一發光結構，該發光結構包括一第一半導體層、一主動層、以及一第二半導體層；一奈米管層，其包括在發光結構上的多個奈米碳管；一第一電極設置在該第一和該第二半導體層兩者中的一個上面；以及一第二電極設置在該第一和該第二半導體層兩者中的另一個上面。
根據實施例，一發光裝置包括一第一電極，其包括一具有導電性的支撐件；一發光結構在該第一電極上，該發光結構包括一第一半導體層、一主動層、以及一第二半導體層；一奈米管層在該第二半導體層以部份暴露該第二半導體層；以及一第二電極在該第二半導體層和該奈米管層的其中一者上面。
根據實施例，一發光裝置包括一基板；一發光結構在該基板上，該發光結構包括一第一半導體層、一主動層、以及一第二半導體層；一第一電極在該第一半導體層上；一奈米管層在該第二半導體層上；一第二電極在該奈米管層上；一鈍化層圍繞著該發光結構；以及一電流阻隔層在該第二導電型半導體層和該奈米管層之間並對應該第二電極。
在實施例的描述中，應被理解，當提及一層(或膜)、一區域、一圖案、或一結構是在另一基板、另一層(或膜)、另一區域、另一墊、或另一圖案「上」或「下方」，則其可以是直接或間接地在其它基板、層(或膜)、區域、墊或圖案之上，或者存在一個或多個中間層。層的位置將參照附圖進行說明。
在圖示中，為清楚與方便說明，各層的厚度及大小可能被加以誇大、省略或示意性繪示。此外，元件的尺寸亦不完全反映實際元件之大小。
圖1為根據第一實施例顯示一發光裝置100的側剖視圖。
請參閱圖1，根據第一實施例的發光裝置100包括一第一電極160、一黏著層158在第一電極160上、一反射層157在黏著層158上、一保護層155在反射層157上表面的外周邊部份上、一歐姆接觸層156在反射層157上、一發光結構145形成在歐姆接觸層156和保護層155上以產生光、一奈米管層135在發光結構145的上表面上、一鈍化層180在發光結構145的側面、以及一第二電極170在奈米管層135上。
第一電極160不僅支撐在其上的複數個層，而且作為一電極。換言之，第一電極160可包括一具有導電性的支撐件。第一電極160可與第二電極170一起提供電力至發光結構145。
第一電極160可包括選自由鈦(Ti)、鉻(Cr)、鎳(Ni)、鋁(Al)、鉑(Pt)、金(Au)、鎢(W)、銅(Cu)、鉬(Mo)、銅鎢(Cu-W)和一載體晶圓(carrier wafer)(包括矽(Si)、鍺(Ge)、砷化鎵(GaAs)、氧化鋅(ZnO)、碳化矽(SiC)、矽化鍺(SiGe)、或氮化鎵(GaN))所構成之群組的至少一者。
第一電極160的厚度可根據發光裝置100的設計而改變。舉例而言，第一電極160的厚度可在約30μm至約500μm的範圍。
第一電極160可經電鍍(plated)及/或沉積(deposited)於發光結構145的下方，或可以片狀(sheet)形式來附加，但實施例並非限定於此。
黏著層158可形成在第一電極160上。黏著層158作為一結合層並形成在反射層157下方。黏著層158接觸反射層157以增加反射層157和第一電極160之間的黏著強度。
黏著層158可包括阻障金屬(barrier metal)或結合金屬(bonding metal)。舉例而言，黏著層158可包括選自由鈦(Ti)、金(Au)、錫(Sn)、鎳(Ni)、鉻(Cr)、鎵(Ga)、銦(In)、鉍(Bi)、銅(Cu)、銀(Ag)、和鉭(Ta)所構成之群組的至少一者。
然而，如果第一電極160經由一電鍍法(plating scheme)或一沉積法(deposition scheme)來取代一結合法(bonding scheme)而形成時，可以不形成該黏著層158。
反射層157可形成在黏著層158上。反射層157反射從發光結構145入射的光以改善發光裝置100的發光效率。
反射層157可包括具有高反射率的金屬。反射層157可包括選自由銀(Ag)、鎳(Ni)、鋁(Al)、銠(Rh)、鈀(Pd)、銥(Ir)、釕(Ru)、鎂(Mg)、鋅(Zn)、鉑(Pt)、金(Au)、和鉿(Hf)所構成之群組的至少一者，或一合金包括上述材料中的至少兩者，但實施例並非限定於此。反射層157可具有包括一透明導電材料的多層結構，例如氧化銦鋅(In-ZnO,IZO)、氧化鋅鎵(Ga-ZnO,GZO)、氧化鋅鋁(Al-ZnO,AZO)、鋁鎵氧化鋅(Al-Ga-ZnO,AGZO)、銦鎵氧化鋅(In-Ga-ZnO,IGZO)、銦鋅錫氧化物(indium zinc tin oxide,IZTO)、銦鋁鋅氧化物(indium aluminum zinc oxide,IAZO)、銦鎵錫氧化物(indium gallium tin oxide,IGTO)、或銻錫氧化物(aluminum tin oxide,ATO)與上述之金屬一起所形成。舉例而言，反射層157可具有一多層結構層例如IZO/Ni、AZO/Ag、IZO/Ag/Ni、或AZO/Ag/Ni。
保護層155可形成在反射層157上表面的外周邊部份。換言之，保護層155可形成在發光結構145、歐姆接觸層156、以及反射層157之中的外周邊部份。
保護層155可包括電性絕緣材料或具有導電性低於發光結構145的材料。舉例而言，保護層155可包括Si02、SixOy、Si3N4、SixNy、SiOxNy、Al2O3、以及TiO2所構成之群組的至少一者。在此情況下，保護層155可防止發光結構145與第一電極160電性短路，因此得以改善發光裝置100的可靠度。
保護層155可包括呈現優越黏著強度(adhesive strength)的金屬材料。舉例而言，保護層155可包括選自由鈦(Ti)、鎳(Ni)、鉑(Pt)、鈀(Pd)、銠(Rh)、銥(Ir)、和鎢(W)所構成之群組的至少一者。在此情況下，保護層155增加發光結構145和反射層157的黏著強度，因此發光裝置100的可靠度得以改善。保護層155係不會破碎，因此在執行晶片分離製程(chip separation process)時，不會在分割複數個晶片成獨立晶片(individual chip)單元的雷射切割製程(laser scribing process)和在移除基板的雷射剝離製程(laser lift-off,LLO)中不會產生碎屑(fragments)。因此，發光裝置100的可靠度得以改善。此外，當保護層155與第一導電型半導體層150歐姆接觸時，電流流經該保護層155。於是，與保護層155在垂直方向重疊的主動層140可產生光，因此發光裝置100的發光效率得以更加改善。舉例而言，如果第一導電型半導體層150係為一P型半導體層，該保護層155可包括對P型半導體歐姆接觸的鈦(Ti)、鎳(Ni)、或鎢(W)，但實施例並非限定於此。
歐姆接觸層156與發光結構145的第一導電型半導體層150歐姆接觸，因此電力得以平順地供應到發光結構145。
詳細而言，歐姆接觸層156可選擇性地包括透明導電材料或金屬。歐姆接觸層156可為藉由使用選自由歐姆接觸層156可形成包括氧化銦錫(indium tin oxide,ITO)、氧化銦鋅(indium zinc oxide,IZO)、氧化銦鋅錫(indium zinc tin oxide,IZTO)、氧化銦鋁鋅(indium aluminum zinc oxide,IAZO)、氧化銦鎵鋅(indium gallium zinc oxide,IGZO)、氧化銦鎵錫(indium gallium tin oxide,IGTO)、氧化鋁鋅(aluminum zinc oxide,AZO)、氧化銻錫(antimony tin oxide,ATO)、氧化鋅鎵(gallium zinc oxide,GZO)、IrOx、RuOx、RuOx/ITO、Ni、Ag、Ni/IrOx/Au、以及Ni/IrOx/Au/ITO)所組成之群組的至少一者之單層或多層結構。
其間，若反射層157與發光結構145歐姆接觸，則可不形成歐姆接觸層156。
一電流阻隔層154可形成在歐姆接觸層156上，因此歐姆接觸層156接觸第一導電型半導體層150。至少部份的電流阻隔層154可與第二電極170於垂直方向重疊。電流阻隔層154阻隔電流經由歐姆接觸層156而供應到第一導電型半導體層150。據此，電流得以在電流阻隔層154和在電流阻隔層154的附近(vicinity)被阻隔，而無法被供應到第一導電型半導體層150。換言之，電流阻隔層154可盡可能地阻隔電流沿著第一電極160和第二電極170的最短路徑集中。相反地，電流流到歐姆接觸層156和第一導電型半導體層150之間電流阻隔層154以外的一區域，因此電流得以一致地流經第一導電型半導體層150的全部區域。因此，發光效率得以大幅地改善。
雖然，藉由電流阻隔層154，可防止電流沿著第一電極160和第二電極170之間的最短路徑流動，流經電流阻隔層154周邊部份的電流在第一和第二電極160、170之間的最短路徑鄰近電流阻隔層154的第一導電型半導體層150中流動。據此，電流流經第一電極160和第二電極170之間的最短路徑的電流量可相似或相同於透過其它路徑在第一導電型半導體層150流動電流的電流量。
電流阻隔層154可包括具有導電性低於歐姆接觸層156的材料或具有電性絕緣特性的材料，或與第一導電層150形成蕭特基(schottky contact)接觸的材料。舉例而言，電流阻隔層154可包括選自由ITO、IZO、IZTO、IAZO、IGZO、IGTO、AZO、ATO、ZnO、SiO2、SiOx、SiOxNy、Si3N4、Al2O3、TiOx、Ti、Al、和Cr所組成之群組的至少一者。
同時，電流阻隔層154可設置在歐姆接觸層156和第一導電型半導體層150之間，或設置在反射層157和歐姆接觸層156之間，但實施例並非限定於此。
此外，電流阻隔層154可形成在歐姆接觸層156中之一凹陷部(recess)內，並從歐姆接觸層156突起，或形成在穿過歐姆接觸層156上表面至歐姆接觸層156底面的一孔洞內，但實施例並非限定於此。
電流阻隔層154防止電流集中在介於第一和第二電極160、170之間的最短路徑，因此得以改善發光裝置100的發光效率。
發光結構145可形成在歐姆接觸層156和保護層155上。
發光結構145可包括複數個III-V族元素的化合物半導體材料。
發光結構145可包括一第一導電型半導體層150、一主動層140在第一導電型半導體層150上、以及一第二導電型半導體層130在主動層140上。
第一導電型半導體層150可形成在保護層155上的一部份、歐姆接觸層156、以及電流阻隔層154之上。第一導電型半導體層150可包括一包含P型摻雜物的P型半導體層。該P型半導體層可包括III-V族元素的化合物半導體材料。舉例而言，該P型半導體層可包括選自由GaN、AlN、AlGaN、InGaN、InN,InAlGaN、AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP、以及AlGaInP所組成之群組。該P型摻雜物可包括Mg、Zn、Ga、Sr、或Ba。第一導電型半導體層150可具有單層結構或多層結構，但實施例並非限定於此。
第一導電型半導體層150供應複數個載子(carriers)至主動層140。
主動層140係形成在第一導電型半導體層150上，且可包括單量子井結構、多重量子井(MQW)結構、量子線(quantum wire)結構或量子點(quantum dot)結構中的其中一種，但實施例並非限定於此。
若主動層140具有量子井結構，該主動層140可具有一量子井結構，其具有一化學式為InxAlyGa1-yN(0x1,0y1,0x+y1)的井層，和一化學式為InaAlbGa1-a-bN(0a1,0b1,0a+b1)的障壁層(barrier layer)。該井層可包括具有能帶隙(energy bandgap)低於該障壁層的能帶隙。
主動層140可具有包括III-V族元素的化合物半導體材料之井層和障壁層的堆疊結構。建構該主動層140的化合物半導體材料可包括GaN、InGaN、或AlGaN。因此，主動層140可包括InGaN井層/GaN障壁層,InGaN井層/AlGaN障壁層、或InGaN井層/InGaN障壁層的堆疊結構，但實施例並非限定於此。
主動層140可產生光具有對應能帶隙(bandgap)的波長，該能帶隙係根據主動層140的半導體材料，經由從第一和第二導電型半導體層112、116電子和電洞的再結合所決定。
雖然未繪示，一導電覆蓋層(clad layer)可形成在及/或主動層140上或下方。覆蓋層可包括一AlGaN類半導體。舉例而言，一摻雜P型摻雜物的P型覆蓋層設置在第一導電型半導體層150和主動層140之間，而一摻雜N型摻雜物的N型覆蓋層可設置在主動層140和第二導電型半導體層130之間。
導電覆蓋層防止供應到主動層140的複數個電洞和電子被傳送到第一和第二導電型半導體層150、130。因此，由於導電覆蓋層的關係，被提供到主動層140的一極大數量的電洞和電子係再彼此結合，因此發光裝置100的發光效率得以改善。
第二導電型半導體層130可形成在主動層140上。第二導電型半導體層130可包括一包含N型摻雜物的N型半導體層。第二導電型半導體層130可包括III至V族元素的化合物半導體材料。舉例而言，第二導電型半導體層130可包括選自由GaN、AlN、AlGaN、InGaN、InN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP、和AlGaInP所組成之群組。該N型摻雜物可包括Si、Ge、Sn、Se、或Te。第二導電型半導體層130可具有單層結構或多層結構，但實施例並非限定於此。
一粗糙結構132可形成在第二導電型半導體層130的上表面以改善取光效率。粗糙結構132可為透過溼蝕刻製程所形成的一隨機圖案或一週期圖案(periodical pattern)例如透過一圖案化製程(patterning process)所形成的光子晶體結構，但實施例並非限定於此。
粗糙結構132可週期地具有凹形和凸形，該凹形和凸形可具有一圓的表面或兩相對傾斜表面漸縮(convergent)於一頂點(vertex)。
舉例而言，粗糙結構132可具有一光子晶體結構以選擇性地傳輸或反射具有一特定波長帶的光。粗糙結構132可具有一約50nm至約3000nm的週期(period)，但實施例並非限定於此。
同時，具有極性(polarity)相反於第一導電型半導體層150極性的一半導體層可形成在第一導電型半導體層150下方。第一導電型半導體層150可包括一P型半導體層，而第二導電型半導體層130可包括一N型半導體層。相對地，第一導電型半導體層150可包括一N型半導體層，而第二導電型半導體層130可包括一P型半導體層。因此，發光結構145可具有N-P接合結構、P-N接合結構、N-P-N接合結構、和P-N-P結合結構中的至少一者。
奈米管層135包括多個奈米碳管(CNTs)可形成在發光結構145的第二導電型半導體層130上表面上。
奈米碳管係為奈米尺寸碳結構，其藉由相互連結多個由六個碳原子所組成的六角形(hexagons)所形成而具有一管(tube)狀。奈米碳管呈現(represent)高導電性與熱傳導性，且具有一透明光學特性。奈米碳管可經由電弧放電法(arc-discharge scheme)、雷射蒸發法(laser vaporization scheme)、漿輔助化學氣相沉積法(plasma enhanced chemical vapor deposition scheme)、熱化學氣相沉積法(thermal chemical vapor deposition scheme)、汽相成長法(vapor phase growth scheme)、電解法(electrolysis scheme)、以及火融法(flame synthetic scheme)中的至少一者所形成，但實施例並非限定於此。
奈米管層135可藉由塗佈複數個奈米碳管於發光結構145上所形成，或者可以一膜(film)附著到發光結構145的形式來製備。舉例而言，奈米管層135可為一具有厚度在約10 nm至約10 μm範圍的薄膜。奈米管層135可具有根據形成在第二導電型半導體層130上表面的粗糙結構132之形狀的圖案。
由於奈米管層135係形成在發光結構145的上表面且具有高導電性，奈米管層135均勻地散佈電流至發光結構145，因此得以防止電流集中在第二電極170和第二電極170的周圍。因此，發光裝置100的取光效率能夠被改善。為最大化電流的散佈，奈米管層135最好形成在一對應發光結構145上表面至少70%的一區域或必須有一預定圖案，但實施例並非限定於此。
由於奈米管層135具有高的熱傳導性，從發光結構145發出的熱可有效地排散至外部。
雖然奈米管層135係為光學透明，由於奈米管層135的折射率(refractive index)可低於發光結構145的折射率，取光效率得以因折射率的差異而被改善。
由於奈米管層135允許電流被平順地供應到一半導體和金屬，奈米管層135可降低第二電極170和第二導電層130之間的接觸電阻(contact resistance)。
鈍化層180可形成在發光結構145的至少一側面上。詳細而言，鈍化層180的一端係形成在第二導電型半導體層130上表面的外周邊部份，而鈍化層180的另一端可藉由穿越或跨越發光結構145的側面而延伸至保護層155的上表面，但實施例並非限定於此。換言之，鈍化層180可從保護層155的上表面，經由第一導電型半導體層150的側面、主動層140的側面、以及第二導電型半導體層130的側面而延伸至第二導電型半導體層130上表面的外周邊部份。
鈍化層180可防止發光結構145與一導電元件例如外部電極發生電性短路。舉例而言，鈍化層180可包括一包含SiO2、SiOx、SiOxNy、Si3N4、TiO2、或Al2O3的絕緣材料，但實施例並非限定於此。
第二電極170可形成在奈米管層135上。
第二電極170可具有單層結構或多層結構，其包括選自由Au、Ti、Ni、Cu、Al、Cr、Ag和Pt所組成之群組中的至少一者。
在後文中，將詳細描述根據第一實施例的發光裝置製造方法。
圖2至圖11係根據第一實施例顯示發光裝置的製造流程。
請參閱圖2，發光結構145可形成在一成長基板110上。
舉例而言，成長基板110可包括選自由藍寶石(Al2O3)、SiC GaAs、GaN、ZnO、Si、GaP、InP和Ge所組成之群組中的至少一者，但實施例並非限定於此。
第二導電型半導體層130、主動層140、以及第一導電型半導體層150係依序從成長基板110上成長，藉以形成發光結構145。
舉例而言，發光結構145可經由金屬有機化學氣相沈積(MOCVD)、化學氣相沈積法(CVD)、電漿輔助化學氣相沈積法(PECVD)、分子束磊晶法(MBE)、和氫化物氣相磊晶法(HVPE)中之一者而形成，但實施例並非限定於此。
同時，可額外形成一緩衝層(未繪示)或一未摻雜半導體層(未繪示)於發光結構145和成長基板110之間以減少因發光結構145和成長基板110之間的晶格常數不匹配(Lattice constant mismatch)。
緩衝層可包括選自由選自由氮化鎵銦鋁(InAlGaN)、氮化鎵(GaN)、氮化鋁鎵(AlGaN)、氮化銦鎵(InGaN)、氮化鋁銦(AlInN)、氮化鋁(AlN)、和氮化銦(InN)所組成的群組，但實施例並非限定於此。
請參閱圖3，保護層155和電流阻隔層154可形成在發光結構145的上表面上。
保護層155可形成在一晶片邊界區域，亦即，在第一導電型半導體層150上介於第一和第二晶片T1、T2之間的一邊界區域。之後，第一和第二晶片區域T1、T2可經受一切割流程(scribing process)，因此第一和第二晶片區域T1、T2係相互分離，藉以製造出一單元發光裝置。因此，每一晶片區域T1或T2可定義為單元發光裝置的取得(acquisition)區域。
保護層155可藉由使用一光罩圖案而形成在第一和第二晶片區域T1、T2之間的一邊界區域的附近。由於圖3係為2-D剖視圖，圖3顯示保護層155僅形成在第一和第二晶片區域T1、T2的邊界區域的附近。然而，實際上保護層155可形成在一晶片區域和相鄰該晶片區域的所有晶片區域之間的所有邊界區域附近。當俯視時，保護層155可具有一環狀(ring shape)、一圈狀(loop shape)、或一框狀(frame shape)。保護層155可經由各種沉積法例如濺鍍法(sputtering scheme)、電子束沉積法(E-beam deposition scheme)、以電漿化學氣相沈積法(PECVD)。
保護層155防止發光結構145與第一電極160電氣短路，或增加介於發光結構145和反射層570之間的黏著強度，因此發光裝置100的可靠度得以改善。
電流阻隔層154可形成在第一導電型半導體層150上，且至少部份的電流阻隔層154與在後續製程(post process)形成的第二電極170垂直交疊。
電流阻隔層154和保護層155可包括相同材料且可經由相同製程同時形成，或可包括不同的材料且可分別來形成。
電流阻隔層154可具有較保護層155厚度薄的一厚度。換言之，保護層155的上表面可高於電流阻隔層154的上表面。
電流阻隔層154和保護層155可經由一沉積法或一電鍍法來形成。
保護層155和電流阻隔層154可具有一電性絕緣特性或可包括與第一導電型半導體層150歐姆接觸的材料。換言之，保護層155和電流阻隔層154可包括選自由氧化錫銦(ITO)、氧化銦鋅(IZO)、氧化銦鋅錫(IZTO)、氧化銦鋁鋅(IAZO)、氧化銦鎵鋅(IGZO)、氧化銦鎵錫(IGTO)、氧化鋅鋁(AZO)、銻錫氧化物(ATO)、氧化鋅(ZnO)、二氧化矽(SiO2)、SiOx、SiOxNy、氮化矽(Si3N4),氧化鋁(Al2O3)、TiOx、鈦(Ti)、鋁(Al)、以及鉻(Cr)所組成之群組中的至少一者。
請參閱圖4，歐姆接觸層156係形成在第一導電型半導體層150和電流阻隔層154上，且反射層157可形成在歐姆接觸層156和保護層155上。
電流阻隔層154係配置來填充歐姆接觸層156。
歐姆接觸層156和反射層157可經由電子束沉積法(E-beam deposition scheme)、濺鍍法(sputtering scheme)、以及電漿化學氣相沈積法(PECVD)所形成。
請參閱圖5，黏著層158可形成在反射層157上，而第一電極160可形成在黏著層158上。
第一電極160可藉由黏著層158而被穩固地結合。同時，若第一電極160經由一沉積法或一電鍍法來形成時，可以不形成黏著層158。
請參閱圖6，在將基板110轉180度後，可移除成長基板110。
成長基板110可經由雷射剝離(Laser Lift Off)法、化學剝離(Chemical Lift Off)法、以及物理研磨(physical grinding)法中的至少一者來移除。
雷射剝離製程係為照射一雷射光至成長基板110和第二導電型半導體層130之間的介面，因此基板110得以從第二導電型半導體層130分離。
化學蝕刻製程包括一溼蝕刻製程以移除基板110，因此暴露出第二導電型半導體層130。
成長基板110係使用物理研磨機從上表面依序地研磨，因此暴露出第二導電型半導體層130。
可額外增加一清洗製程以移除在成長基板110移除後，剩餘在第二導電型半導體層130上表面的基板110殘留物。該清洗製程可包括電漿處理(plasma treatment)或使用氧或氮的灰化處理(ashing process)。
當成長基板110被移除後，可暴露出第二導電型半導體層130的上表面。
請參閱圖7，沿著第一和第二晶片區域T1、T2之間的邊界區域執行一分離蝕刻製程以分離一包括發光結構145單元的晶片區域。第一和第二晶片區域T1、T2之間的一邊界區域105之保護層155可經由分離蝕刻製程而暴露出。
發光結構145的側面可經由該分離蝕刻製程而呈傾斜。
同時，粗糙結構132可形成在發光結構145的上表面，也就是第二導電型半導體層130的上表面。
該分離蝕刻製程可包括一乾蝕刻製程，例如電感式耦合電漿(Inductively Coupled Plasma)。
粗糙結構132可經由一溼蝕刻製程而具有一隨機圖案，或可根據一光罩圖案而具有一光子晶體(photonic crystal)結構，但實施例並非限定於此。
請參閱圖8，鈍化層180可形成在發光結構145的至少一側面上，以及在第一和第二晶片區域T1、T2之間的保護層155上。換言之，鈍化層180接觸第一和第二晶片區域T1、T2之間的邊界區域105之保護層上表面上。鈍化層180可藉由穿越或跨越(passing or crossing through)第一導電型半導體層150、主動層140、和第二導電型半導體層130而延伸至第二導電型半導體層130上表面的外周邊部份。
鈍化層180防止發光結構145與一導電支撐件例如外部電極發生電氣短路。鈍化層180可包括一絕緣材料其包括SiO2、SiOx SiOxNy、Si3N4、TiO2、或Al2O3，但實施例並非限定於此。
鈍化層180可形成經由各種沉積製程，例如電子束沉積法、和電漿輔助化學氣相沈積法(PECVD)或濺鍍法。
粗糙結構132可在鈍化層180形成之後，藉由使用鈍化層180作為一光罩而形成在第二導電型半導體層130的上表面上。
換言之，粗糙結構132可在鈍化層180形成之前形成，或鈍化層180形成之後形成。
請參閱圖9，奈米管層135可形成在發光結構145的上表面上，也就是，第二導電型半導體層130上。
奈米管層135可經由一塗佈法例如旋轉塗佈法或浸漬塗佈法而形成，或可製備成一膜的形式且附著於發光結構145。然而，實施例並非限定於此。
奈米管層135可選擇性地形成在第二導電型半導體層130的上表面上。舉例而言，奈米管層135可形成在第二導電型半導體層130的全部區域或在具有對應第二導電型半導體層130至少70%之面積的一區域上。
請參閱圖10，第二電極170可形成在奈米管層135上。第二電極170可經電鍍或沉積而形成。
請參閱圖11，執行一晶片分離製程以切割第一和第二晶片區域T1、T2之間的邊界區域，藉以分離複數個晶片成為獨立晶片單元。因此，得以製造出根據實施例的發光裝置100。
該晶片分離製程可包括一斷裂製程(breaking process)以分割晶片，斷裂製程可包括藉由使用一刀片(blade)來施加物理力(physic force)、一藉由照射一雷射光至一晶片邊界區域的雷射切割製程以分割晶片、以及一包括一溼蝕刻製程或一乾蝕刻製程的蝕刻製程，但實施例並非限定於此。
圖12係根據第二實施例顯示一發光裝置100A的側剖視圖。
根據第二實施例的發光裝置100A，除了奈米管層的形狀外，具有與第一實施例的發光裝置相同的結構。因此，第二實施例中與第一實施例相同的元件將給予相同的元件符號，且將省略其描述。
請參閱圖12，根據第二實施例，發光裝置100包括第一電極160、黏著層158於第一電極160上、反射層157於黏著層158上、保護層155於反射層157上表面的外周邊部份上、歐姆接觸層156於反射層157上、發光結構145形成在歐姆接觸層156和保護層155上以產生光、一奈米管層135a選擇性地形成在發光結構145的上表面上、鈍化層180於發光結構145的側面上、以及一第二電極170a於發光結構145上。
第二電極170a可直接與發光結構145的上表面接觸，也就是第二導電型半導體層130的上表面。
為此，在將對應作為第二電極170a之區域的奈米管層135a被選擇性地移除後，第二電極170a係可形成在奈米管層135a上被移除的該區域。因此第二電極170a與第二導電型半導體層130直接接觸。
在第二電極170a形成在第二導電型半導體層130之後，可藉由一光罩而形成奈米管層135a於第二導電型半導體層130上圍繞著第二電極170a，但實施例並非限定於此。換言之，第二電極170a係被奈米管層135a環繞。
圖13為根據第三實施例顯示一發光裝置100B的側剖視圖。
根據第三實施例的發光裝置100B，除了奈米管層的形狀外，具有與第一實施例的發光裝置相同的結構。因此，第三實施例中與第一實施例相同的元件將給予相同的元件符號，且將省略其描述。
請參閱圖13，根據第三實施例，發光裝置100B包括第一電極160、黏著層158於第一電極160上、反射層157於黏著層158上、保護層155於反射層157上表面的外周邊部份上、歐姆接觸層156於反射層157上、發光結構145形成在歐姆接觸層156和保護層155上以產生光、一奈米管層135b選擇性地形成在發光結構145的上表面上、鈍化層180於發光結構145的側面上、以及第二電極170於奈米管層135b上。
奈米管層135b可形成在介於第二電極170和第二導電型半導體層130之間的一區域以減少第二電極170和第二導電型半導體層130之間的接觸電阻。換言之，奈米管層135b可具有與第二電極170相同的區域。
為此，在圖案化奈米管層135b之後，第二電極170可僅形成在奈米管層135b上。
在奈米管層135b和第二電極170依序形成後，第二電極170和奈米管層135b係依序地和選擇性地被移除，因此第二電極170和奈米管層135b可形成具有相同的尺寸和相同的圖案。
圖14為根據第四實施例顯示一發光裝置100C的側剖視圖。
根據第四實施例的發光裝置100C，除了第二電極170b形成在第二導電型半導體層130和一奈米管層135c上外，具有與第一實施例的發光裝置相同的結構。因此，第三實施例中與第一實施例相同的元件將給予相同的元件符號，且將省略其描述。
請參閱圖14，根據第四實施例，在發光裝置100C中，第二電極170b的底面可與第二導電型半導體層130和奈米管層135c兩者接觸。
為此，部份的奈米管層135c可被移除以暴露出第二導電型半導體層130。第二電極170b穿越奈米管層135c，因此第二電極170b與部份的奈米管層135c重疊。
第二電極170b接觸第二導電型半導體層130，且穿越奈米管層135c以從第二導電型半導體層130延伸至奈米管層135c的上表面。此外，第二電極170b可形成在部份的奈米管層135c上以與部份的奈米管層135c重疊。
圖15為根據第五實施例顯示一發光裝置200的側剖視圖。
請參閱圖15，根據第五實施例，發光裝置200包括一成長基板210；一發光結構220其包括一第一導電型半導體層212、一主動層214、和一第二導電型半導體層216於成長基板210上；一第一電極230於第一導電型半導體層212上；一透明電極250於第二導電型半導體層216上；一第二電極260於奈米管層250上；以及一鈍化層270在至少該發光結構220的外周邊部份。
成長基板210可包括至少藍寶石(Al2O3)、SiC、Si、GaAs、GaN、ZnO、Si、GaP、InP和Ge中的其中一者。
發光結構220可包括III至V族元素的化合物半導體材料。
第一導電型半導體層212可包括一摻雜有N型摻雜物的N型半導體層，而第二導電型半導體層216可包括一摻雜有P型摻雜物的P型半導體層，但實施例並非限定於此。
奈米管層250可形成在第二導電型半導體層216上。
奈米管層250散佈從第二電極260供應的電流，因此電流得以供應到第二導電型半導體層216的全部區域。
第二電極260可從第二導電型半導體層216延伸同時穿越奈米管層250。
在此情況下，供應到直接接觸第二電極260的第二導電型半導體層216的電流量係大於經由奈米管層250供應到第二導電型半導體層216的電流量。因此，光係均勻地從主動層214的全部區域發射出。
因此，一電流阻隔層240可形成在直接接觸第二電極260的第二導電型半導體層216上。電流阻隔層240具有一大於至少兩第二電極160區域的尺寸。因此，從第二電極260供應的電流，流經電流阻隔層140可為最小的電流量或可因電流阻隔層240而不會供應電流。相反地，在從第二電極260供應的電流經由透明電極250而被散佈後，該電流可均勻地供應到第二導電型半導體層216。因此，該均勻的光係從主動層214發射出，所以發光裝置200的發光效率得以改善。
鈍化層270可形成在除了第一和第二電極230、260之外的發光結構220的一外周邊部份。舉例而言，鈍化層270可形成在第一導電型半導體層212側面的一外周邊部份、主動層214側面的一外周邊部份、第二導電型半導體層215的一外周邊部份、以及第二導電型半導體層215的上表面。
鈍化層270可包括一絕緣材料，其包括SiO2、SiOx、SiOxNy、Si3N4、TiO2、或Al2O3,但實施例並非限定於此。
雖然未繪示，該透明電極250不是形成在藉由第二電極260形成的貫孔中，而是可形成在電流阻隔層上，以此形式使該透明電極250覆蓋至少電流阻隔層的全部區域。換言之，在形成奈米管層以覆蓋電流阻隔層的全部區域後，第二電極可形成在對應電流阻隔層的透明電極上。該電流阻隔層可形成在介於對應該第二電極的該透明電極和該第二半導體層之間。因此，該第二電極不會接觸該電流阻隔層。
雖然未繪示，一粗糙結構可形成在第二導電型半導體層216上。
圖16為根據實施例顯示包括發光裝置的發光裝置封裝件30之側剖視圖。
參閱圖16，發光裝置封裝件30包括一本體20、一第一電極層31和一第二電極層32安裝在本體120中、發光裝置100安裝在本體上並電性連結到第一和第二電極層31、32、以及一模製件(molding member)40封閉(surround)發光裝置100在本體20上。
本體20可包括矽材料、合成樹脂材料、或金屬材料。當俯視時，本體20可具有一上部開放的孔洞且形成有一傾斜內壁53。
第一電極層31和第二電極層32為彼此電性分離者且穿越本體20。詳細而言，第一電極層31和第二電極層32的一端係設置在孔洞50中而第一電極層31和第二電極層32的另一端係附著到本體20的一外表面且暴露於外部(outside)。
第一和第二電極層31、32供應電力至發光裝置100且藉由反射從發光裝置100發出的光而改善發光效率。再者，第一和第二電極層31、32排散從發光裝置100產生的熱到外部。
發光裝置100可安裝在本體20上或第一電極層31或第二電極層32上。
發光裝置100的導線60可電性連接至第一和第二電極層31、32中的其中一者，但實施例並非限定於此。在此情況下，未與導線60連接的電極層可電性連接至發光裝置100的背面。
模製件40封閉發光裝置100以保護發光裝置100。此外，模製件40可包括一螢光材料以藉由該螢光材料改變從發光裝置100發出的光的波長。
根據實施例的發光裝置或發光裝置封裝件可應用到發光單元。該發光單元具有一複數個發光裝置或複數個發光裝置封裝件的陣列(array)結構。該發光單元可包括如圖17和圖18所示之顯示裝置及如圖19所示之發光裝置。此外，該發光單元可包括一發光體(lighting lamp)、一訊號燈、一交通工具的頭燈、以及一電子招牌。
圖17為根據實施例顯示一顯示器具的立體透視圖。
參閱圖17，一顯示裝置1000包含有一導光板1041；一發光模組1031，其係提供光給該導光板1041；一反射部件1022，其係位於該導光板1041之下；一光學片1051，其係位於該導光板1041之上；一顯示面板1061，其係位於該光學片1051之上；以及一底蓋1011，其係容納有該導光板1041、該發光模組1031、以及該反射部件1022；然而，實施例並非限定於此。
該底蓋1011、該反射部件1022、該導光板1041以及該光學片1051可構成一發光單元1050。
導光板1041擴散(diffuse)從發光模組1031供應的光以提供表面光。導光板1041可包括透明材料。舉例而言，該導光板可由丙烯醯基系列樹脂(acryl-series resin)，例如，聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl metaacrylate,PMM)、聚對苯二甲酸二乙酯(polyethylene terephthlate,PET)、聚碳酸酯(poly carbonate,PC)、環烯烴共聚物(COC)、以及聚萘二甲酸乙二酯(polyethylene naphthalate,PEN)中的其中一者。
發光模組1031係設置在導光板1041的一側以供應光至導光板1041的至少一側。發光模組1031係作為該顯示裝置的光源。
至少一發光模組1031係被提供以直接或間接從導光板1041的一側提供光。根據實施例，發光模組1031可包括一基板1033和複數個發光裝置封裝件30。該些發光裝置封裝件30係排列在基板1033上且彼此相隔一預定間距。基板1033可包括一印刷電路板(PCB)，但實施例並非限定於此。此外，基板1033亦可包括一金屬核心基板(MCPCB)或一軟性印刷電路板(FPCB)，但實施例並非限定於此。若該些發光裝置封裝件30係裝設在底蓋1011的側邊上或在一散熱板(heat dissipation plate)上時，則可省略基板1033。該散熱板係部份地接觸底蓋1011的上表面。因此，從該些發光裝置封裝件30產生的熱得以經由該散熱板被發散至底蓋1011。
此外，該些發光裝置封裝件30係如此方式排列使該些發光裝置封裝件30的出光面從導光板1041以一預定距離間隔開，但實施例並非限定於此。該些發光裝置封裝件30可直接或間接提供光至一入射光面，其係在導光板1041的一側，但實施例並非限定於此。
反射元件1022係設置於導光板1041之下方。反射元件1022反射經由導光板1041下表面向下前進的光朝向顯示面板1061，藉以改善顯示面板1061的亮度。例如，反射元件1022可包括PET、PC或PVC樹脂，但實施例並非限定於此。反射元件1022可作為底蓋1011的上表面，但實施例並非限定於此。
底蓋1011可容納導光板1041、發光模組1031、以及反射元件1022於其中。為此，底蓋1011具有一盒狀且上表面呈開放的容納部(receiving section)1012，但實施例並非限定於此。底蓋1011能與上蓋(top cover)(未繪示)耦接，但實施例並非限定於此。
底蓋1011可使用金屬材料或樹脂材料經由一沖壓製程(press process)或一擠壓製程(extrusion process)來製造。此外，底蓋1011可包括具良好熱傳導性之金屬或非金屬材料，但實施例並非限定於此。
舉例而言，顯示面板1061可為一LCD面板，其係為彼此相對的第一及第二透明基板，以及一設置在該第一及第二透明基板之間之液晶層。一偏光板(polarizing plate)可附著於顯示面板1061之至少一表面；但實施例並非限定於此。顯示面板1061係以對發光模組1031所產生之光進行阻擋或是允許穿過之方法來顯示資訊。顯示裝置1000可被應用於不同的可攜式終端、筆記型電腦螢幕、電腦螢幕及電視螢幕等。
光學片1051係設置於顯示面板1061及導光板1041之間，且係包括有至少一透光片(transmittive sheet)。舉例而言，光學片1051係包括至少一擴散片、水平及垂直稜鏡片、以及增光片。該擴散片係可擴散(diffuse)入射光。該水平及垂直稜鏡片係可集中該入射光至顯示面板1061上。該增光片係可重新使用逸失的光以增強亮度。此外，一保護片可被設置於顯示面板1061上，但實施例並非限定於此。
在發光模組1031之光路徑上，導光板1041及光學片1051可被提供其中以作為光學部件，但實施例並非限定於此但不限制於此。
圖18為根據實施例顯示顯示器具的視圖。
參閱圖18，顯示裝置1100係包括有一底蓋1152、一基板1120、一光學部件1154、及一顯示面板1155。其中，發光裝置封裝件30係配置於基板1120上。
基板1120及發光裝置封裝件30可構成發光模組1160。此外，底蓋1152、至少一發光模組1160、以及光學部件1154可構成發光單元(未繪示)。
底蓋1151可具有一容納部1153，但實施例並非限定於此。
光學部件1154可具有至少一透鏡(lens)、導光板、擴散片、水平及垂直稜鏡片、以及增光片。該導光板可包括有聚碳酸酯(PC)材料或聚甲基丙烯酸甲脂(Poly methyl methacrylate,PMMA)材料。該導光板可被省略。該擴散片係可擴散入射光，該水平及/或垂直稜鏡片係可集中該入射光至顯示面板1155，而該增光片係可重新使用逸失的光以增強亮度。
光學部件1154係設置於發光模組1160之上，以將發光模組1160所發出之光轉換為表面光源。另外，光學部件1154可擴散或匯集光。
圖19為根據實施例顯示一照明裝置的透視圖。
參閱圖19，照明裝置1500可包括有一外殼1510、一發光模組1530，其係安裝於外殼1510中、以及一連接終端1520，其係安裝於外殼1510中以接收一外部電源。
較佳地，外殼1510包括具有良好散熱性之材料。舉例而言，外殼1510可以一金屬材料或一樹脂材料。
發光模組1530可包括有一基板1532及安裝於基板1532上之發光裝置封裝件30。發光裝置封裝件30可以一預設間隔彼此相隔而設或以一矩陣形式配置。
基板1532可包括有一絕緣體，其中印刷有一電路圖案。舉例而言，基板1532係包括有一印刷電路板(PCB)、一金屬核心印刷電路板(MCPCB)、一軟性印刷電路板(FPCB)、一陶瓷電路板、以及一FR-4基板。
此外，基板1532可包括可有效反射光線之材料。一塗覆層(coating layer)可形成於基板1532表面上。此時，該塗覆層係為一白色或銀色以有效反射光線。
至少一發光裝置封裝件30可被安裝於基板1532上。各一發光裝置封裝件30可包括有至少一發光二極體(LED)晶片。該發光二極體(LED)晶片係可包括有一可見光發光二極體，如紅光、綠光、藍光、或白光；以及一紫外光(ultraviolet,UV)發光二極體，其係可發出紫外光。
發光模組1530之發光裝置封裝件30可為多種不同的設置，以提供不同顏色及亮度。舉例而言，一白光發光二極體、一紅光發光二極體、以及一綠光發光二極體可被結合設置以得到高顯色性指數(color rendering index,CRI)。
連接終端1520可與發光模組1530電性連接，以提供電力給發光模組1530。連接終端1520係具有牙槽(socket)的形狀以螺接至一外部電源之方式連接該外接電源，但不限制於此。舉例而言，連接終端1520可為一插銷形狀(pin shape)，以將連接端1120***該外部電源內或利用一導線連接至該外部電源。
根據實施例，發光裝置的製造方法包括步驟如下：備製一第一電極，其包括一導電支撐件；形成一發光結構，其包括一第一半導體層、一主動層、以及一第二半導體層於該第一電極上；形成一奈米管層，其包括複數個奈米碳管於該發光結構上；以及形成一第二電極於該發光結構上。
根據實施例，該奈米管層係形成在該發光結構上以均勻地散佈電流，藉以防止電流集中。因此，發光裝置的發光效率得以改善。
根據實施例，該奈米管層係形成在該發光結構上，因此從發光結構發射出的光得以迅速地經由該奈米管層被排散。
根據實施例，形成一折射率(refractive index)低於發光結構的奈米管層，所以發光裝置的取光效率因發光結構和奈米管層之間的折射率差異而得以改善。
根據實施例，於該發光結構和該電極之間形成一奈米管層，所以介於該發光結構和該電極之間的接觸電阻得以減少，因此，供應到該電極的電流能夠更平順地流動至該發光結構。
在本說明書中所提及的“一實施例”、“實施例”、“範例實施例”等任何的引用，代表本發明之至少一實施例中包括關於該實施例的一特定特徵、結構或特性。此類用語出現在文中多處但不盡然要參考相同的實施例。此外，在特定特徵、結構或特性的描述關係到任何實施例中，皆認為在熟習此技藝者之智識範圍內其利用如此的其他特徵、結構或特徵來實現其它實施例。
雖然參考實施例之許多說明性實施例來描述實施例，但應理解，熟習此項技藝者可想出將落入本發明之原理的精神及範疇內的眾多其他修改及實施例。更特定言之，在本發明、圖式及所附申請專利範圍之範疇內，所主張組合配置之零部件及/或配置的各種變化及修改為可能的。對於熟悉此項技術者而言，除了零部件及/或配置之變化及修改外，替代用途亦將顯而易見。
20．．．本體
30．．．發光裝置
31．．．第一電極層
32．．．第二電極層
40．．．模製件
50．．．孔洞
53．．．傾斜內壁
60．．．導線
100．．．發光裝置
100A．．．發光裝置
100B．．．發光裝置
100C．．．發光裝置
105．．．邊界區域
110．．．成長基板
130．．．第二導電型半導體層
132．．．粗糙結構
135．．．奈米管層
135a．．．奈米管層
135b．．．奈米管層
135c．．．奈米管層
140．．．主動層
145．．．發光結構
150．．．第一導電型半導體層
154．．．電流阻隔層
155．．．保護層
156．．．歐姆接觸層
157．．．反射層
158．．．黏著層
160．．．第一電極
170．．．第二電極
170a．．．第二電極
170b．．．第二電極
180．．．鈍化層
200．．．發光裝置
210．．．成長基板
212．．．第一導電型半導體層
214．．．主動層
216．．．第二導電型半導體層
220．．．發光結構
230．．．第一電極
240．．．電流阻隔層
250．．．透明電極
260．．．第二電極
270．．．鈍化層
1000．．．顯示裝置
1011．．．底蓋
1012．．．容納部
1022．．．反射部件
1031．．．發光模組
1033．．．基板
1041．．．導光板
1050．．．發光單元
1051．．．光學片
1061．．．顯示面板
1152．．．底蓋
1153．．．容納部
1154．．．光學部件
1155．．．顯示面板
1160．．．發光模組
1500．．．照明裝置
1510．．．外殼
1520．．．連接終端
1530．．．發光模組
1532．．．基板
T1．．．第一晶片
T2．．．第二晶片
圖1為根據第一實施例顯示一發光裝置的側剖視圖；
圖2到圖11為根據第一實施例顯示發光裝置的製造流程；
圖12為根據第二實施例顯示一發光裝置的側剖視圖；
圖13為根據第三實施例顯示一發光裝置的側剖視圖；
圖14為根據第四實施例顯示一發光裝置的側剖視圖；
圖15為根據第五實施例顯示一發光裝置的側剖視圖；
圖16為根據實施例顯示包括發光裝置的發光裝置封裝件之側剖視圖；
圖17為根據實施例顯示一顯示器具的立體透視圖；
圖18為根據實施例顯示顯示器具的視圖；以及
圖19為根據實施例顯示一照明裝置的透視圖。
100．．．發光裝置
130．．．第二導電型半導體層
132．．．粗糙結構
135．．．奈米管層
140．．．主動層
145．．．發光結構
150．．．第一導電型半導體層
154．．．電流阻隔層
155．．．保護層
156．．．歐姆接觸層
157．．．反射層
158．．．黏著層
160．．．第一電極
170．．．第二電極
180．．．鈍化層

Claims (15)

  1. 一種發光裝置，包括：一發光結構包括一第一半導體層、一主動層、以及一第二半導體層；一奈米管層包括複數個奈米碳管於該第二半導體層之上表面上；一第一電極於該第一半導體層上；以及一第二電極於該第二半導體層上，其中該第二半導體層之上表面包含一第一粗糙結構，其中該奈米管層包含一第二粗糙結構於該第二半導體層之該第一粗糙結構上。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中該奈米管層具有10nm至10μm的一厚度範圍。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中該奈米管層係形成在一對應該發光結構的上表面至少70%之區域的區域。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中該第二電極具有和該奈米管層相同的區域，其中該奈米管層包含該第二粗糙結構於其下表面及其上表面上。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之發光裝置，其中該奈米管層係設置該第二電極和該第二半導體層之間。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中該第二電極接觸該第二半導體層，其中該第二電極包含一第三粗糙結構，該第三粗糙結構對應至該第二電極之下表面上的該奈米管層之該第二粗糙結構的形狀。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之發光裝置，其中該第二電極係被圖案化，且該奈米管層係形成該第二半導體層上且環繞該第二電極。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中該奈米管層具有的折射率低於該發光結構的折射率。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，更包括一凹凸結構於該發光結構上。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之發光裝置，其中該奈米管層具有一對應該凹凸結構的形狀。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中該第一電極包括一具有導電性的支撐件。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，更包括一反射層和一歐姆接觸層中的至少一者於該第一電極和該發光結構之間。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之發光裝置，更包括一電流阻隔層設置於該反射層和該歐姆接觸層中的其中一者和該發光結構之間且部份地與該第二電極於一垂直方向重疊。
  14. 如申請專利範圍第12項所述之發光裝置，更包括一保護層於該反射層和該發光結構之間的一外周邊部份，其中該保護層包含金屬材料，該金屬材料選自由鈦、鎳、鉑、鈀、銠、銥及鎢所組成的群組之至少一者。
  15. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，更包括一鈍化層於該發光結構的至少一側面上。
TW100103327A 2010-03-09 2011-01-28 發光裝置 TWI521737B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20100020755A KR101047721B1 (ko) 2010-03-09 2010-03-09 발광 소자, 발광 소자 제조방법 및 발광 소자 패키지

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201143147A TW201143147A (en) 2011-12-01
TWI521737B true TWI521737B (zh) 2016-02-11

Family

ID=43875651

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW100103327A TWI521737B (zh) 2010-03-09 2011-01-28 發光裝置

Country Status (6)

Country Link
US (2) US8963179B2 (zh)
EP (1) EP2365547B1 (zh)
JP (1) JP5911198B2 (zh)
KR (1) KR101047721B1 (zh)
CN (1) CN102194948B (zh)
TW (1) TWI521737B (zh)

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8299455B2 (en) * 2007-10-15 2012-10-30 International Business Machines Corporation Semiconductor structures having improved contact resistance
JP2012231000A (ja) * 2011-04-26 2012-11-22 Toshiba Corp 半導体発光装置
CN103733359A (zh) * 2011-08-09 2014-04-16 三星电子株式会社 半导体发光器件制造方法和以该方法制造的半导体发光器件
KR101827977B1 (ko) * 2011-10-31 2018-02-13 엘지이노텍 주식회사 발광 소자
KR101946837B1 (ko) * 2011-12-26 2019-02-13 엘지이노텍 주식회사 발광 소자 및 이를 구비한 라이트 유닛
KR101286211B1 (ko) * 2012-02-16 2013-07-15 고려대학교 산학협력단 발광 소자 제조 방법 및 이를 이용하여 제조된 발광 소자
KR20130120615A (ko) * 2012-04-26 2013-11-05 엘지이노텍 주식회사 발광 소자 및 발광 소자 패키지
JP2014060294A (ja) * 2012-09-18 2014-04-03 Ushio Inc Ｌｅｄ素子及びその製造方法
KR102042171B1 (ko) * 2012-10-15 2019-11-07 엘지이노텍 주식회사 발광 소자 및 발광 소자 패키지
US9000414B2 (en) * 2012-11-16 2015-04-07 Korea Photonics Technology Institute Light emitting diode having heterogeneous protrusion structures
KR20140096722A (ko) * 2013-01-29 2014-08-06 엘지이노텍 주식회사 램프 유닛
KR101504331B1 (ko) * 2013-03-04 2015-03-19 삼성전자주식회사 발광소자 패키지
KR102075574B1 (ko) * 2013-05-20 2020-02-11 엘지이노텍 주식회사 발광소자, 그 제조방법 및 조명시스템
JP6110217B2 (ja) * 2013-06-10 2017-04-05 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 発光素子の製造方法
JP2015012244A (ja) * 2013-07-01 2015-01-19 株式会社東芝 半導体発光素子
CN103413878A (zh) * 2013-07-13 2013-11-27 北京工业大学 碳纳米管发光二极管
DE102014110622A1 (de) * 2014-07-28 2016-01-28 Osram Opto Semiconductors Gmbh Leiterrahmen für ein strahlungsemittierendes Bauelement, Strahlungsemittierendes Bauelement und Verfahren zur Herstellung eines Leiterrahmens
KR101679502B1 (ko) * 2015-02-05 2016-11-25 울산과학기술원 나노 구조체가 삽입된 발광다이오드 소자
CN104795316A (zh) * 2015-04-17 2015-07-22 上海华虹宏力半导体制造有限公司 一种集成电阻的制造方法
JP2017005156A (ja) * 2015-06-12 2017-01-05 ウシオ電機株式会社 半導体発光素子及びその製造方法
US9705035B1 (en) 2015-12-30 2017-07-11 Epistar Corporation Light emitting device
US10530603B2 (en) * 2017-01-11 2020-01-07 Smartiply, Inc. Intelligent multi-modal IOT gateway
KR102317413B1 (ko) * 2017-06-22 2021-10-27 쑤저우 레킨 세미컨덕터 컴퍼니 리미티드 반도체 소자 및 이를 포함하는 반도체 소자 패키지 및 광원 장치
TWI637481B (zh) * 2017-11-29 2018-10-01 財團法人工業技術研究院 半導體結構、發光裝置及其製造方法
DE102022102362A1 (de) * 2022-02-01 2023-08-03 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren zur herstellung einer halbleiteranordnung und halbleiteranordnung

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5717226A (en) * 1996-09-18 1998-02-10 Industrial Technology Research Institute Light-emitting diodes and method of manufacturing the same
JP3916011B2 (ja) 1997-02-21 2007-05-16 シャープ株式会社 窒化ガリウム系化合物半導体発光素子及びその製造方法
JP2000261042A (ja) 1999-03-05 2000-09-22 Toshiba Corp 半導体発光素子及びその製造方法
US7053420B2 (en) * 2001-03-21 2006-05-30 Mitsubishi Cable Industries, Ltd. GaN group semiconductor light-emitting element with concave and convex structures on the substrate and a production method thereof
JP2002313582A (ja) 2001-04-17 2002-10-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd 発光素子及び表示装置
KR100485128B1 (ko) 2002-11-20 2005-04-25 한국전자통신연구원 전계 방출 소자 및 전계 방출 소자의 제조 방법
KR100888470B1 (ko) * 2002-12-24 2009-03-12 삼성모바일디스플레이주식회사 무기 전계발광소자
WO2005083751A2 (en) * 2004-02-20 2005-09-09 University Of Florida Research Foundation, Inc. Semiconductor device and method using nanotube contacts
US7977694B2 (en) * 2006-11-15 2011-07-12 The Regents Of The University Of California High light extraction efficiency light emitting diode (LED) with emitters within structured materials
JP2006237574A (ja) 2005-01-31 2006-09-07 Mitsubishi Cable Ind Ltd ＧａＮ系発光ダイオード
TWI255055B (en) * 2005-06-29 2006-05-11 Chunghwa Picture Tubes Ltd Light emitting diode and method for improving luminescence efficiency thereof
JP4841909B2 (ja) * 2005-09-14 2011-12-21 昭和電工株式会社 窒化物系半導体発光素子
JP4655920B2 (ja) * 2005-12-22 2011-03-23 日立電線株式会社 半導体発光素子
US7768019B2 (en) 2006-01-13 2010-08-03 Imec Organic light-emitting device with field-effect enhanced mobility
US7915624B2 (en) * 2006-08-06 2011-03-29 Lightwave Photonics, Inc. III-nitride light-emitting devices with one or more resonance reflectors and reflective engineered growth templates for such devices, and methods
KR100856089B1 (ko) * 2006-08-23 2008-09-02 삼성전기주식회사 수직구조 질화갈륨계 발광 다이오드 소자 및 그 제조방법
JP2008053685A (ja) * 2006-08-23 2008-03-06 Samsung Electro Mech Co Ltd 垂直構造窒化ガリウム系発光ダイオード素子及びその製造方法
GB2447091B8 (en) * 2007-03-02 2010-01-13 Photonstar Led Ltd Vertical light emitting diodes
JP5198793B2 (ja) 2007-05-10 2013-05-15 ソニー株式会社 半導体素子およびその製造方法
EP2176891B1 (en) * 2007-07-19 2018-12-26 Lumileds Holding B.V. Vertical led with conductive vias
KR100941984B1 (ko) * 2007-09-28 2010-02-11 삼성전기주식회사 웨이퍼를 패키징하는 방법
KR20090032631A (ko) 2007-09-28 2009-04-01 삼성전기주식회사 발광다이오드 소자
CN101458609B (zh) * 2007-12-14 2011-11-09 清华大学 触摸屏及显示装置
WO2009057256A1 (ja) 2007-10-29 2009-05-07 Panasonic Corporation 呼気分析方法
TW200929601A (en) * 2007-12-26 2009-07-01 Epistar Corp Semiconductor device
JP2009206265A (ja) 2008-02-27 2009-09-10 Hitachi Cable Ltd 半導体発光素子及び半導体発光素子の製造方法
DE102008018928A1 (de) * 2008-04-15 2009-10-22 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Halbleiterbauelement und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauelements
JP2009283303A (ja) 2008-05-22 2009-12-03 Keio Gijuku カーボンナノチューブ発光素子、及び、その製造方法
KR101446952B1 (ko) * 2008-06-10 2014-10-07 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치
KR101534848B1 (ko) 2008-07-21 2015-07-27 엘지이노텍 주식회사 발광 다이오드 및 그 제조방법. 그리고 발광 소자 및 그발광 소자 제조방법
DE102008038725B4 (de) * 2008-08-12 2022-05-05 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Optoelektronischer Halbleiterchip
JP5191837B2 (ja) * 2008-08-28 2013-05-08 株式会社東芝 半導体発光素子及び半導体発光装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP2365547A2 (en) 2011-09-14
US9312450B2 (en) 2016-04-12
CN102194948A (zh) 2011-09-21
US8963179B2 (en) 2015-02-24
US20110220944A1 (en) 2011-09-15
KR101047721B1 (ko) 2011-07-08
US20150034988A1 (en) 2015-02-05
EP2365547A3 (en) 2014-10-01
EP2365547B1 (en) 2019-04-03
CN102194948B (zh) 2014-12-31
JP2011187961A (ja) 2011-09-22
JP5911198B2 (ja) 2016-04-27
TW201143147A (en) 2011-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI521737B (zh) 發光裝置
US10833226B2 (en) Light emitting device and light emitting device package
US9899567B2 (en) Light emitting device
TWI474515B (zh) 發光裝置

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees