发光二极管装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型关于一种发光二极管装置，特别是一种制程容易、改善散热性的发光 二极管装置。
【背景技术】
[0002] 近年来发光二极管装置的应用越来越广泛，近年来搭配透明基板可W两面发光的 L抓灯的L抓灯丝灯，因为外型仿古美观，很受消费者的青睐，是W许多厂商都投入了L抓灯 丝灯的生产。
[0003] 但尽管Lm)灯丝灯的数量持续成长，但与传统的鹤丝灯出货数量来相比，仍有一段 相当大的差距。L抓灯丝灯无法普遍的主要的原因在于L抓灯丝灯对于封装有较高的要求， 在制程工艺方面较为复杂、生产良率低，价格也因此较高。现在Lm)灯丝灯的作法多是先于 大基板上长成L邸单元，再将L邸单元减薄切割成个别独立的Lm)晶粒，再将多个个别独立的 L抓晶粒黏附或焊接于一载板，最后再将载板上的个别独立的L抓晶粒拉线串接而成。如此 的多步骤制程，因为在每一个步骤皆会造成良率降低的损失，所W良率并不高。例如在切割 成Lm)晶粒的步骤，良率降低就非常明显。再加上其他步骤施作时的良率损失，制作良率的 改善变成是L邸灯丝灯产品制造的重要课题。
[0004] 再者，L抓灯丝灯也有散热的技术问题亟需克服，特别是大瓦数的L抓灯丝灯运作 时，会产生大量热，因此如何有效地散热，提高电光效率，也成为Lm)灯丝灯需要改善的重要 课题。另外尚有消费者认为Lm)灯丝灯的照度不足、光效低的问题须要改善，因此导致Lm)灯 丝灯价格与效能，离市场期待仍有一段差距，成为L邸灯丝灯扩大应用的障碍。
[0005] 然而，Lm)灯的耗电量少，灯泡寿命长，是效率很高的光源。为了达到省电节能的目 标，目前已有许多厂商及研究团队投入，企图从制程或结构方面着手改良，期待能够提高 L邸灯丝灯照度、加强散热、降低成本，进而可W开发出一种能够解决现有L邸灯丝灯发展困 境的新型灯具。 【实用新型内容】
[0006] 本实用新型的主要目的旨在提供一种散热性佳、并具有改良电光转换效率的发光 二极管装置。
[0007] 为达成上述目的，本实用新型特别在一基板上形成多个磊晶单元，每一个磊晶单 元包括有n型半导体单元、发光层、P型半导体单元、W及透明电极层，并在该些磊晶单元形 成多对布拉格反射镜对，使该些多对布拉格反射镜对包覆该些磊晶单元，透过反射光线来 提升出光强度。换言之，相较于习知技术中同时使用更多的忍片来取得足够的出光总量，本 实用新型的发光二极管装置就已具有改善的照度。除此之外，本实用新型的发光二极管装 置，因第一金属层及第二金属层的结构设置，没有散热性不佳的缺点，反而具有优秀的散热 性。
[000引具体而言，本实用新型的发光二极管装置包括:一基板;多个磊晶单元，位于该基 板的一表面;一第一金属层，该第一金属层位于该磊晶单元的部分表面W连结该磊晶单元 与另一相邻的磊晶单元;n对布拉格反射镜对，包覆该些磊晶单元W及该第一金属层的部份 表面，其中n为一大于6的整数；W及一第二金属层，设于该布拉格反射镜对的表面，且该第 二金属层连接未经该布拉格反射镜对所覆盖的该第一金属层;其中，每一磊晶单元包括:一 n型半导体单元，位于该基板的表面;一个发光层，位于该n型半导体单元上;一P型半导体单 元，位于该n型半导体单元上，且该发光层夹设于该P型半导体单元与该n型半导体单元之 间，部份的n型半导体单元露出且不被该P型半导体单元覆盖；W及一透明电极层，位于该P 型半导体单元的表面。
[0009] 于本实用新型的发光二极管装置中，该P型半导体单元的侧壁及该发光层的侧壁 更可选择性地包括一绝缘层。可使用作为绝缘层的材料并无特别限制，任何一种用在发光 二极管装置的绝缘层材料都可W被使用。譬如说，氮化物，如氮化娃;氧化物，如二氧化娃或 氧化侣;或者也可W使用氮氧化物等。本领域具有通常知识者可依情况选用适当的材料形 成绝缘层，并不特别限制在上述的材料中。
[0010] 于本实用新型一示例性实施例中，可W使用习知领域中任何用来形成磊晶单元的 材料来形成磊晶单元，譬如说，该n型半导体单元可为一 n型氮化嫁、该P型半导体单元为一 P 型氮化嫁、该发光层为复数层娃渗杂的氮化嫁铜磊晶（InxGayN/GaN多重量子井）、且该透明 电极层可为ITO(氧化铜锡，Indium Tin Oxide)。除此之外，为了提升层和层之间接口黏着 力、或者为了使磊晶单元有其他辅助或附加功能，亦可加入其他习知的辅助功能层。举例来 说，可在基板与该磊晶单元之间更包括一氮化嫁或氮化侣缓冲层，使后续形成的磊晶单元 和基板之间有更好的结合，然而，本实用新型对此并无特别限制。
[0011] 第一金属层与第二金属层可由任何适合的金属材料形成，举例来说，可为金、银、 铜、铁、侣、铭、儀、销、被、儀、巧、锁或上述任意复数种金属材料的组合。本实用新型中第一 金属层连接两相邻磊晶单元，透过连接磊晶单元的阳极(或透明电极)及另一磊晶单元的阴 极而达成。
[0012] 于本实用新型一示例性实施例中，该第二金属层可经图案化而具有一间隙，使该 第二金属层分隔成至少两独立的电极。本实用新型第二金属层所覆盖的区域无限制，较佳 为覆盖大部分基板或的n对布拉格反射镜对区域W改善漏光、增加光回收效率、W及改善散 热效率。
[0013] 于上述的n对布拉格反射镜对，其中该布拉格反射镜对由两种不同折射率的材料 重复交错堆叠而形成，且该两种不同折射率的材料的厚度可相同或不同。于本实用新型中， 该布拉格反射镜对的光学膜层折射率可介于1.3至2.8之间，较佳为1.45至2.3之间，更佳为 1.3至2.8之间。两种不同折射率的材料，可为五氧化二粗/=氧化二侣的组合、五氧化二粗/ 氮化娃的组合、五氧化二粗/氧化娃的组合、二氧化铁/二氧化娃、二氧化铁/ =氧化二侣的 组合、氧化铁/二氧化娃的组合、W及二氧化铁/氮化娃的组合，于本实用新型一示例性实施 例中使用二氧化铁/二氧化娃组合的布拉格反射镜对。至于布拉格反射镜对中两种不同折 射率的材料的厚度分别可在450各~仍5 A之间、更佳为斗60 A~690A之间。举例来说， 可为由460 A的二氧化铁与690 A的二氧化娃所组成的布拉格反射镜对、斗50 A的二氧 化铁与675 A的二氧化娃所组成的布拉格反射镜对、或是400 A的二氧化铁与770 A的 二氧化娃所组成的布拉格反射镜对，然本实用新型并不限于此。
[0014] 布拉格反射镜对的反射率随材料的层数和材料之间的折射率差而改变，于本实用 新型中，布拉格反射镜对的对数(n)较佳为6对W上(n>6)，更佳为20对W上;至于材料之间 的折射率差，较佳可在1.3至2.8的范围之内，然本实用新型并不限于此。
[0015] 于本实用新型的一示例性实施例中，上述的基板可为任何具有透光性的半导体材 料，也可W是蓝宝石基板、氮化嫁基板、氮化侣基板，较佳可为蓝宝石基板，然本实用新型不 限于此，本领域具有通常知识者可依需求加 W选择。本发中使用的基板的形状及大小并无 限制，可为任何习用的形状。较佳可为矩形、圆形、多边形、楠圆形、半圆形、或不规则形。
[0016] 除此之外，本实用新型也提供一种发光二极管装置的制造方法，包括下列步骤：
[0017] 于一基板上形成多个独立的磊晶单元，且每一磊晶单元包括:一n型半导体单元， 位于该基板的表面;至