具有增加光取出效率的交流发光装置及其制造方法

文档序号:6933373阅读:152来源:国知局
专利名称:具有增加光取出效率的交流发光装置及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种发光装置,特别是涉及一种具有增加光取出效率的交流发光装置;本发明还涉及所述交流发光装置的制造方法。
背景技术
随着光电产业的快速发展,作为光源的一的发光二极管(LED Light Emitting Diode)由于具有省电的特点,已大量广泛地应用于各种照明或需光源的领域,且发光二极 管于光电领域中占有举足轻重的地位。正因如此,世界各国厂商莫不投入大量资源于相关 技术的开发,而于2005的韩国汉城半导体与美国III-N Technology的产品发表会更说明 了交流式发光二极管(AC LED)产品的发展趋势,成为全球性发光二极管厂商的开发趋势。从交流式发光二极管的技术发展至今,主要的技术发展在于改善交流式发光二 极管的电性问题。例如交流式发光二极管无法于交流电正负半周讯号输入时皆可发光 (全时发光)的问题,因而发展出一种桥式交流式发光二极管结构,其主要利用惠斯登电桥 (ffheatstone Bridge)的整流设计概念,以使发光二极管于交流电正负半周讯号输入时的 每一瞬间仅有总数1/2的交流式电发光二极管发光的现象得以改善,而能全时发光。然而,现今交流式发光二极管结构中针对光学特性仍有其发展性,例如全反射问 题的改善。由于交流式发光二极管的发光层产生光线后,大部分光线是在交流式发光二极 管结构中传递,而交流式发光二极管结构中的光线需经折射的方式才能传递至交流式发光 二极管结构外;但光线折射的角度有限,当光线的入射角度超过能折射的角度范围时,光线 会发生全反射,因而造成部分光线仍然在交流式发光二极管结构中,却无法传递出交流式 发光二极管结构外;如此交流式发光二极管无法发挥原有的发光效能。此外,交流式发光二极管的发光层照射至基板的光线中,部分光线为直线前进,因 而导致部分光线仅能被基板吸收或基板与发光层之间来回反射,光线却无法往交流式发光 二极管的侧面传播。如此基板所吸收的光能将转为热能发散,所以造成交流式发光二极管 的发光效能降低并造成过热。综合上述,交流式发光二极管的主要设计为光源的使用,如何提高其发光效率为 一主要课题,而交流式发光二极管使用于人类的家庭较为广泛,故解决上述的问题实为一 最大的课题。

发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种具有增加光取出效率的交流发光装置,能够 有效增加光取出效率;为此,本发明还要提供一种所述交流发光装置的制造方法。为解决上述技术问题,本发明的具有增加光取出效率的交流发光装置所采用的技 术方案之一是,包括一基板,其具有复数凹槽;一第一发光二极管,设置于所述复数凹槽上;
一第二发光二极管,设置于所述复数凹槽上;以及一导体,其耦接所述第一发光二极管与所述第二发光二极管,所述第一发光二极 管与所述第二发光二极管之间具有一分隔空间,所述第一发光二极管与所述第二发光二极 管可依一交流电发光。上述交流发光装置的制造方法是 提供一基板并蚀刻复数凹槽于所述基板上;分别形成一第一发光二极管与一第二发光二极管于所述复数凹槽上,所述第一发 光二极管与所述第二发光二极管之间具有一分隔空间;以及设置一导体于所述分隔空间上并连接所述第一发光二极管与所述第二发光二极管。本发明的具有增加光取出效率的交流发光装置所采用的技术方案之二是,包括一承接基板,具有复数凹槽、一第一导电层、一第二导电层与一第三导电层;一第一发光二极管,设置于所述复数凹槽上,所述第一发光二极管包含一第一电 极与一第二电极,所述第二电极通过一第一凸块连接所述第一导电层,所述第一电极通过 一第二凸块连接所述第二导电层;以及一第二发光二极管,设置于所述复数凹槽上,所述第二发光二极管包含一第三电 极与一第四电极,所述第三电极通过一第三凸块连接所述第三导电层,所述第四电极通过 一第二凸块连接所述第二导电层,所述第一发光二极管与所述第二发光二极管之间具有一 分隔空间,所述第一发光二极管与所述第二发光二极管通过所述第一导电层、所述第二导 电层与所述第三导电层依一交流电发光。上述交流发光装置的制造方法是提供一承接基板并蚀刻复数凹槽于所述承接基板上,且所述承接基板上具有一第 一导电层、一第二导电层与一第三导电层;提供一共享基板,对应所述复数凹槽分别形成一第一发光二极管与一第二发光二 极管于所述共享基板上,所述第一发光二极管与所述第二发光二极管之间具一分隔空间; 以及翻转所述共享基板,以一第一凸块使所述第一发光二极管连接所述第一导电层, 以一第二凸块使所述第一发光二极管与所述第二发光二极管连接所述第二导电层,以一第 三凸块使所述第二发光二极管连接所述第三导电层;以及自所述第一发光二极管与所述第二发光二极管分离所述共享基板。由于采用本发明的交流发光装置及其制造方法,可以籍由基板所具有的复数凹槽 将光线反射至侧面,以解决发光层照射至基板的光线无法完全往发光二极管的侧面传播, 降低其发光效率的问题,提高第一发光二极管与第二发光二极管的光取出效率,因而提高 交流发光装置的发光效能。另外,采用本发明的交流发光装置及其制造方法,还可以籍由散射结构,使交流发 光装置增加光取出效率的基础上增加电极的接触面积。


下面结合附图与具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明
图1是本发明的实施例一结构示意图;图2是本发明的实施例二结构示意图;图3是本发明的实施例三结构示意图; 图4A是本发明的实施例四结构示意图;图4B是本发明的实施例五结构示意图;图5A至5D是本发明的交流发光装置的实施例电路图。图6A至6D是本发明中半导体磊晶层一实施例的结构示意图;图7A至7D是本发明中半导体磊晶层另一实施例的结构示意图;图8A至8C是图1所示实施例的制造流程示意图;图9A至9D是图2所示实施例的制造流程示意图;图10是本发明的实施例五结构示意图;图11是本发明的实施例六结构示意图;图12是本发明的实施例七结构示意图;图13是本发明的实施例八结构示意图;图14是本发明的实施例九结构示意图;图15是本发明的实施例十结构示意图;图16A、16B是本发明的实施例i^一结构示意图;图17A至17D是本发明的交流发光装置的另一实施例电路图;图18A至18D是本发明中半导体磊晶层的再一实施例结构示意图;图19A至19D是本发明中半导体磊晶层另一较佳实施例结构示意图;图20A至20E是图10所示实施例的制造流程示意图;图21A至21E是图11所示实施例的制造流程示意图。图中符号说明10为交流发光装置;12为基板;122为凹槽;124为分隔空间;130为第一导电层;132为第二导电层;134为第三导电层;14为第一发光二极管; 142为外延堆栈层;144为N型半导体层;146为发光层;148为P型半导体层;150为第一电极;152为第二电极;154为散射结构;16为第二发光二极管; 162为外延堆栈层;164为N型半导体层;166为发光层;168为P型半导体层;170为第一电极;172为第二电极;174为散射结构;18为导体;20为绝缘层;22为能量转换层;222为散射结构;30为桥式整流电路; 40为半导体磊晶层; 42为外延堆栈层;422为第二电极;44为N型半导体层;442为第一电极;46为发光层;48为P型半导体层;482为第二电极;50为覆晶式交流发光装置;510为第一凸块;512为第二凸块;514为第三凸块;52为承接基板;522为凹槽;54为第一发光二极管; 524为介电层;540为散射结构;542为外延堆栈层;544为N型半导体层;
546为发光层;548为P型半导体层; 550为第一电极;552为第二电极;554为透明基板;556为散射结构;56为第二发光二极管;560为散射结构;562为外延堆栈层;564为N型半导体层;566为发光层;568为P型半导体层;570为第一电极;572为第二电极;574为透明基板;576为散射结构;58为分隔空间;60为散射结构;62为能量转换层;64为能量转换层;642为散射结构;96为共享基板。
具体实施例方式实施例一。如图1所示,本发明的交流发光装置10,包含有一基板12、一第一发光 二极管14与一第二发光二极管16。所述基板12具有复数凹槽122,所述复数凹槽122可 包含复数光子晶体结构,所述复数凹槽122具有相同间隔距离或不同间隔距离,使发光二 极管内的光传播路径产生变化,以提高发光效率。所述第一发光二极管14与所述第二发光 二极管16设置于复数凹槽122上,且所述第一发光二极管14与所述第二发光二极管16之 间通过一导体18电性相接。所述第一发光二极管14与所述第二发光二极管16为相隔设, 所以第一发光二极管14与第二发光二极管16之间具有一分隔空间124,因此导体18为一 导线。其中,所述第一发光二极管14的第一电极150经导体18连接所述第二发光二极管 16的第二电极172,使所述第一发光二极管14与所述第二发光二极管16可依所述交流电 发光。再者,所述第一发光二极管14与所述第二发光二极管16包含一磊晶堆积层142、 162、一 N型半导体层144、164与一发光层146、166以及一 P型半导体148、168。磊晶堆积 层142、162设置于所述复数凹槽122上,所述第一发光二极管14与所述第二发光二极管16 从下而上依序为磊晶堆积层142、162、N型半导体层144、164、发光层146、166与P型半导体 148、168,且N型半导体层144、164之上设置一第一电极150、170,P型半导体层148、168之 上设置一第二电极152、172。其中,部分磊晶堆积层142、162会位于所述复数凹槽122内, 且所述磊晶堆积层142、162的掺杂浓度比所述N型半导体层144、164的掺杂浓度低。本发明藉由基板12的复数凹槽122避免发光层146、166照射至基板12的光线直 接被基板12所吸收,并可让光线经基板12反射后往所述第一发光二极管14与所述第二发 光二极管16的侧面传播,以提高所述第一发光二极管14与所述第二发光二极管16的光取 出效率。实施例二。如图2所示,该实施例与图1所示的实施例不同之处在于,本实施例进 一步包含一绝缘层20,设于所述基板12之上,且设置于所述第一发光二极管14与所述第二 发光二极管16之间的分隔空间124内,以进一步绝缘所述第一发光二极管14与所述第二 发光二极管16之间的电性,而避免所述第一发光二极管14与所述第二发光二极管16之间 发生短路或漏电情况。因此导体18设置于绝缘层20上,此时导体18为一导电层。实施例三。如图3所示,该实施例与图2所示的实施例不同之处在于,本实施例于所述第一发光二极管14与所述第二发光二极管16之上设置一散射结构154、174,且散射 结构154、174位于P型半导体层148、168之上,以提高光散射效果及电极的接触面积,进而提高发光效能。实施例四。如图4A所示,本发明的此一实施例与图2的实施例不同之处在于第一发光二极管14与第二发光二极管16的P型半导体层148、168上设置一能量转换层 22,且能量转换层22覆盖第一发光二极管14与第二发光二极管16。藉由能量转换层22提 高交流发光装置10的照度。此外,如图4B所示,能量转换层22上更可设置散射结构222, 以提高覆晶式交流发光装置10的光散射效果,进而提高发光效能。参见图5A至图5D,其为本发明的交流发光装置10的实施例的电路图。如图5A所 示,本发明的此一实施例是交流发光装置10包含一桥式整流电路30,其耦接所述第一发光 二极管14与所述第二发光二极管16。所述桥式整流电路30包含复数半导体磊晶层40 (如 图6A至图6C所示或如图7A至图7C所示)。如图5B所示,所述交流发光装置10至少包 含一个以上的并联电路,所述并联电路亦即并联图5A所示的桥式整流电路30以及其所耦 接的所述第一发光二极管14与所述第二发光二极管16。如图5C所示,所述交流发光装置 10至少包含一个以上的串联电路,所述串联电路亦即串联图5A所示的桥式整流电路30以 及其所耦接的所述第一发光二极管14与所述第二发光二极管16。如图5D所示,所述交流 发光装置10至少包含一个以上的串并联电路,所述串并联电路亦即串并联图5A所示的桥 式整流电路30以及其所耦接的所述第一发光二极管14与所述第二发光二极管16。图6A至图6C,为本发明的半导体磊晶层的一实施例的结构示意图。如图6A所示, 若所述复数半导体磊晶层40为复数第三发光二极管,则分别由下而上包含一磊晶堆积层 42、一 N型半导体层44与一发光层46以及一 P型半导体48 ;其中N型半导体层44上设置 一第一电极442,P型半导体层48上设置一第二电极482。如图6B所示,若所述复数半导 体磊晶层40为复数二极管,则分别由下而上包含一磊晶堆积层42、一 N型半导体层44与一 P型半导体48 ;其中N型半导体层44上设置一第一电极442,P型半导体层48上设置一第 二电极482。如图6C所示,若所述复数半导体磊晶层40为复数二极管,则分别由下而上包 含一磊晶堆积层42以及一 N型半导体层44 ;其中磊晶堆积层42上设置一第二电极422,N 型半导体层44上设置一第一电极442。此外,本发明更可设置一能量转换层62于P型半导 体层48上,如图6D所示。图7A至图7C,为本发明的半导体磊晶层的另一实施例的结构示意图。如图7A所 示,本发明的此一实施例与图6A的实施例不同之处在于,所述复数第三发光二极管之上设 置一散射结构60,且散射结构60位于P型半导体层48或N型半导体层44之上,以提高光 散射效果及电极的接触面积,进而提高发光效能。如图7B所示,本发明的此一实施例与图 6B的实施例不同之处在于,所述复数二极管之上设置一散射结构60,且散射结构60位于P 型半导体层48或N型半导体层44之上。如图7C所示,本发明的此一实施例与图6C的实 施例不同之处在于,所述复数二极管之上设置一散射结构60,且散射结构60位于N型半导 体层44或磊晶堆积层42之上。此外,本发明更可设置一能量转换层62于P型半导体层48 上,如图7D所示。参见图8A至图8C,其为本发明的一较佳实施例的制造流程图;如图所示,并同时 参见图1。本发明的交流发光装置的制造方法步骤包含提供一基板12,并蚀刻复数凹槽 122 ;分别形成一第一发光二极管14与一第二发光二极管16于所述复数凹槽122上;设置 一导体18于第一发光二极管14与第二发光二极管16之间,并让导体18耦接第一发光二 极管14与第二发光二极管16。
参见图9A至图9D,其为本发明的另一较佳实施例的制造流程图;如图所示,并同 时参见图2。本发明的此一实施例与图7A至图7C的实施例不同之处在于,设置一导体18 于第一发光二极管14与第二发光二极管16之间,并让所述导体18耦接第一发光二极管14 与第二发光二极管16的步骤前,进一步包含一步骤,其为形成一绝缘层20于第一发光二极 管14与第二发光二极管16之间,且绝缘层20位于第一发光二极管14与第二发光二极管 16之间的分隔空间124内。
实施例五。如图10所示,具有增加光取出效率的覆晶式交流发光装置50,包含有 一承接基板52、一第一发光二极管54与一第二发光二极管56。所述承接基板52具有复数 凹槽522以及一第一导电层130、一第二导电层132与一第三导电层134。所述复数凹槽522 更可包含复数光子晶体结构,所述复数凹槽522并进一步具有相同间隔距离或不同间隔距 离,使发光二极管内的光传播路径产生变化,以提高发光效率;且第一导电层130、第二导 电层132与第三导电层134为分隔设置。所述第一发光二极管54与所述第二发光二极管 56设置于复数凹槽522上;所述第一发光二极管54与所述第二发光二极管56包含一第一 电极550、第三电极570与一第二电极552、第四电极572。所述第一发光二极管54的第二 电极552通过一第一凸块510连接所述第一导电层130。所述第一发光二极管54的第一电 极550与所述第二发光二极管56的第四电极572,通过一第二凸块512连接所述第二导电 层132,并通过所述第二凸块512电性连接所述第一发光二极管54与所述第二发光二极管 56。所述第三电极570通过一第三凸块514连接所述第三导电层134。由于所述第一发光 二极管54与所述第二发光二极管56为相隔设置,所以第一发光二极管54与所述第二发光 二极管56之间具有一分隔空间58,以分隔所述第一发光二极管54与所述第二发光二极管 56之间的电性,避免所述第一发光二极管54与所述第二发光二极管56之间发生短路或漏 电情况。其中,所述第一发光二极管54与所述第二发光二极管56经第一导电层130、一第 二导电层132与一第三导电层134电性相接并耦接一交流电源(图中未示),使所述第一发 光二极管54与所述第二发光二极管56可依所述交流电发光。再者,所述第一发光二极管54与所述第二发光二极管56包含一磊晶堆积层542、 562、一 N型半导体层544、564与一发光层546、566以及一 P型半导体548、568。所述第一 发光二极管54与所述第二发光二极管56从上而下依序为磊晶堆积层542、562、N型半导体 层544、564、发光层546、566与P型半导体548、568 ;且第一电极550、570连接N型半导体 层544、564,第二电极552、572连接P型半导体548、568 ;且所述磊晶堆积层542、562的掺 杂浓度比所述N型半导体层544、564的掺杂浓度低。本发明藉由承接基板52的复数凹槽522避免发光层546、566照射至承接基板52 的光线直接被承接基板52所吸收,并可让光线经承接基板52反射后往所述第一发光二极 管54与所述第二发光二极管56的侧面传播,以提高所述第一发光二极管54与所述第二发 光二极管56的光取出效率。实施例六。如图11所示,本发明的此一实施例与图10的实施例不同之处在于,进 一步包含一绝缘层20,其设置于所述第一发光二极管54与所述第二发光二极管56之间的 分隔空间58内,以进一步绝缘所述第一发光二极管54与所述第二发光二极管56之间的电 性,而避免所述第一发光二极管54与所述第二发光二极管56之间发生短路或漏电情况。实施例七。如图12所示,本发明的此一实施例与图11的实施例不同之处在于,进一步包含一散射结构540、560,其位于所述第一发光二极管54的P型半导体548与第二发光二极管56的P型半导体568上,以提高所述第一发光二极管54与所述第二发光二极管 56的光取出效率。实施例八。如图13所示,本发明的此一实施例与12的实施例不同之处在于,所述 第一发光二极管54与所述第二发光二极管56之上设置一透明基板554、574,且透明基板 554,574位于磊晶堆积层542、562之上。其中透明基板554、574设置一散射结构556、576, 以提高覆晶式交流发光装置50的光散射效果,进而提高发光效能。实施例九。如图14所示,本发明的此一实施例与图13的实施例不同之处在于,承 接基板52之上设置一介电层524,以进一步绝缘所述第一发光二极管54与所述第二发光二 极管56之间的电性,而避免所述第一发光二极管54与所述第二发光二极管56之间发生短 路或漏电情况。实施例十。如图15所示,本发明的此一实施例与图14的实施例不同之处在于承 接基板52之上设置一反射层526,并位于所述承接基板52与第一发光二极管54及所述第 二发光二极管56之间;以避免发光层546、566照射至承接基板52的光线直接被承接基板 52所吸收,并可让光线经承接基板52反射后往所述第一发光二极管54与所述第二发光二 极管56的正面及侧面传播,以提高所述第一发光二极管54与所述第二发光二极管56的光 取出效率。实施例i^一。如图16A所示,本发明的此一实施例与图15的实施例不同之处在于, 第一发光二极管54与第二发光二极管56的透明基板554、574上设置一能量转换层64,且 能量转换层64覆盖第一发光二极管54与第二发光二极管56,藉由能量转换层64提高覆晶 式交流发光装置50的照度。此外,如图16B所示,能量转换层64上可设置散射结构642, 以提高覆晶式交流发光装置50的光散射效果,进而提高发光效能。此外,如图17A所示,覆 晶式交流发光装置50更包含一桥式整流电路30,其耦接所述第一发光二极管54与所述第 二发光二极管56,所述桥式整流电路30包含复数半导体磊晶层40。如图17B所示,所述覆 晶式交流发光装置50至少包含一个以上的并联电路,所述并联电路亦即并联图17A所示的 桥式整流电路30以及其所耦接的所述第一发光二极管54与所述第二发光二极管56。如 图17C所示,所述覆晶式交流发光装置50至少包含一个以上的串联电路,所述串联电路亦 即串联图17A所示的桥式整流电路30以及其所耦接的所述第一发光二极管54与所述第二 发光二极管56。如图17D所示,所述覆晶式交流发光装置50至少包含一个以上的串并联电 路,所述串并联电路亦即串并联图17A所示的桥式整流电路30以及其所耦接的所述第一发 光二极管54与所述第二发光二极管56。参见图18A,当所述复数半导体磊晶层40为复数第三发光二极管时,每一所述半 导体磊晶层40设置于承接基板52的复数凹槽522上,且每一所述半导体磊晶层40分别由 下而上包含一磊晶堆积层42、一 N型半导体层44与一发光层46以及一 P型半导体48。其 中N型半导体层44上设置一第一电极442,P型半导体层48上设置一第二电极482。如图 18B所示,当所述复数半导体磊晶层40为复数二极管时,每一所述半导体磊晶层40设置于 承接基板52的复数凹槽522上,且每一所述半导体磊晶层40分别由下而上包含一磊晶堆 积层42、一 N型半导体层44与一 P型半导体48。其中N型半导体层44上设置一第一电极 442,P型半导体层48上设置一第二电极482。如图18C所示,当所述复数半导体磊晶层40为复数二极管时,每一所述半导体磊晶层40设置于承接基板52的复数凹槽522上,且每一 ÷所述半导体磊晶层40分别由下而上包含一磊晶堆积层42以及一 N型半导体层44。其中磊 晶堆积层42上设置一第二电极422,N型半导体层44上设置一第一电极442。此外,本发 明更可设置一能量转换层62于所述半导体磊晶层40上,如图18D所示。如图19A所示,本发明的此一实施例与图18A的实施例不同之处在于,设置一散射 结构60于P型半导体层48或N型半导体层44之上,以提高光散射效果及电极的接触面积, 进而提高发光效能。如图19B所示,本发明的此一实施例与图18B的实施例不同之处在于, 设置一散射结构60于P型半导体层48或N型半导体层44之上。如图19C所示,本发明的 此一实施例与图18C的实施例不同之处在于,设置一散射结构60于N型半导体层44或磊 晶堆积层42之上。此外,本发明更可设置一能量转换层62于所述半导体磊晶层40上,如 图19D所示。参见图20A至20E,其为本发明的再一较佳实施例的制造流程图,并请同时参见图 10。本发明的覆晶式交流发光装置的制造方法,包含提供一承接基板52,并蚀刻复数凹槽 522 ;形成一第一导电层130、一第二导电层132与一第三导电层134于承接基板52上;提 供一共享基板96,并对应所述复数凹槽522磊晶形成一第一发光二极管54与一第二发光二 极管56于所述共享基板96之上;翻转所述共享基板96以一第一凸块510使所述第一发光 二极管54与所述第一导电层130电性相接,以一第二凸块512使所述第一发光二极管54 与所述第二发光二极管56相接第二导电层132,以一第三凸块514使所述第二发光二极管 56与所述第三导电层134相接;以及自所述共享基板96分离所述第一发光二极管54与所 述第二发光二极管56。再参见图21A至21E,其也为本发明的另一较佳实施例的制造流程图;并请同时参 阅图11。本实施例与图20A至图20E的实施例不同之处在于,对应所述复数凹槽522磊晶 形成一第一发光二极管54与一第二发光二极管56于所述共享基板96之上的同一步骤中, 进一步包含形成一绝缘层20于第一发光二极管54与第二发光二极管56之间,且绝缘层20 位于第一发光二极管54与第二发光二极管56之间的分隔空间58内。以上通过实施例,对本发明进行了详细的说明,但这些并非构成对本发明的限制。 在不脱离本发明原理的情况下,本领域的技术人员还可做出许多变形和改进,这些也应视 为本发明的保护范围。
权利要求
一种具有增加光取出效率的交流发光装置,其特征在于,包括一基板,其具有复数凹槽;一第一发光二极管,设置于所述复数凹槽上;一第二发光二极管,设置于所述复数凹槽上;以及一导体,其耦接所述第一发光二极管与所述第二发光二极管,所述第一发光二极管与所述第二发光二极管之间具有一分隔空间,所述第一发光二极管与所述第二发光二极管可依一交流电发光。
2.如权利要求1所述的交流发光装置,其特征在于还包括,一绝缘层,设置于所述第一发光二极管与所述第二发光二极管之间,并位于所述分隔 空间。
3.如权利要求1所述的交流发光装置,其特征在于所述第一发光二极管包含 一外延堆栈层,设置于所述复数凹槽上;一 N型半导体层,设置于所述外延堆栈层上; 一发光层,设置于所述N型半导体层上; 一 P型半导体层,设置于所述发光层上;一第一电极,设置于所述N型半导体层上,所述第一电极耦接所述导体;以及 一第二电极,设置于所述P型半导体层上。
4.如权利要求3所述的交流发光装置,其特征在于所述第一发光二极管包含一散射 结构,设置于所述P型半导体层上。
5.如权利要求1所述的交流发光装置,其特征在于所述第二发光二极管包含 一外延堆栈层,设置于所述复数凹槽上;一 N型半导体层,设置于所述外延堆栈层上;一发光层,设置于所述N型半导体层上;一 P型半导体层,设置于所述发光层上;一第一电极,设置于所述N型半导体层上;以及一第二电极,设置于所述P型半导体层上,所述第二电极耦接所述导体。
6.如权利要求5所述的交流发光装置,其特征在于所述第二发光二极管包含一散射 结构,设置于所述P型半导体层上。
7.如权利要求1所述的交流发光装置,其特征在于还包括,一桥式整流电路,其耦接所述第一发光二极管与所述第二发光二极管。
8.如权利要求7所述的交流发光装置,其特征在于所述桥式整流电路包含复数半导 体磊晶层。
9.如权利要求8所述的交流发光装置,其特征在于所述复数半导体磊晶层为复数第 三发光二极管,其分别包含一外延堆栈层,设置于所述复数凹槽上; 一 N型半导体层,设置于所述外延堆栈层上; 一发光层,设置于所述N型半导体层上; 一 P型半导体层,设置于所述发光层上; 一第一电极,设置于所述N型半导体层上;以及一第二电极,设置于所述P型半导体层上。
10.如权利要求9所述的交流发光装置,其特征在于所述第三发光二极管包含一散射 结构,设置于所述P型半导体层上。
11.如权利要求8所述的交流发光装置,其特征在于所述复数半导体磊晶层为复数二 极管,其分别包含一外延堆栈层,设置于所述复数凹槽上; 一 N型半导体层,设置于所述外延堆栈层上; 一 P型半导体层,设置于所述N型半导体层上; 一第一电极,设置于所述N型半导体层上;以及 一第二电极,设置于所述P型半导体层上。
12.如权利要求11所述的交流发光装置,其特征在于所述复数二极管包含一散射结 构,设置于所述P型半导体层上。
13.如权利要求8所述的交流发光装置,其特征在于所述复数半导体磊晶层为复数二 极管,其分别包含一外延堆栈层,设置于所述复数凹槽上; 一 N型半导体层,设置于所述外延堆栈层上; 一第一电极,设置于所述外延堆栈层上;以及 一第二电极,设置于所述N型半导体层上。
14.如权利要求13所述的交流发光装置,其特征在于所述复数二极管包含一散射结 构,设置于所述N型半导体层上。
15.如权利要求3、5、9、11或13所述的交流发光装置,其特征在于所述外延堆栈层的 掺杂浓度较N型半导体层的掺杂浓度低。
16.如权利要求3、5、9或11所述的交流发光装置,其特征在于还包含一能量转换层, 设置于所述P型半导体层上。
17.如权利要求16所述的交流发光装置,其特征在于还包含一散射结构,设置于所述 能量转换层上。
18.如权利要求1所述的交流发光装置,其特征在于所述复数凹槽包含复数光子晶体 结构。
19.如权利要求1所述的交流发光装置,其特征在于所述复数凹槽具相同间隔距离。
20.如权利要求1所述的交流发光装置,其特征在于所述复数凹槽具不同间隔距离。
21.如权利要求1所述的交流发光装置,其特征在于所述交流发光装置至少包含一个 以上的并联电路。
22.如权利要求1所述的交流发光装置,其特征在于所述交流发光装置至少包含一个 以上的串联电路。
23.如权利要求1所述的交流发光装置,其特征在于所述交流发光装置至少包含一个 以上的串并联电路。
24.一种交流发光装置的制造方法,其特征在于包含如下步骤 提供一基板并蚀刻复数凹槽于所述基板上;分别形成一第一发光二极管与一第二发光二极管于所述复数凹槽上,所述第一发光二极管与所述第二发光二极管之间具有一分隔空间;以及设置一导体于所述分隔空间上并连接所述第一发光二极管与所述第二发光二极管。
25.如权利要求24所述的制造方法,其特征在于设置一导体于所述分隔空间上并连 接所述第一发光二极管与所述第二发光二极管的步骤前,包含,形成一绝缘层于所述第一 发光二极管与所述第二发光二极管之间,且所述绝缘层位于所述分隔空间中。
26.一种具有增加光取出效率的交流发光装置,其特征在于包含, 一承接基板,具有复数凹槽、一第一导电层、一第二导电层与一第三导电层;一第一发光二极管,设置于所述复数凹槽上,所述第一发光二极管包含一第一电极与 一第二电极,所述第二电极通过一第一凸块连接所述第一导电层,所述第一电极通过一第 二凸块连接所述第二导电层;以及一第二发光二极管,设置于所述复数凹槽上,所述第二发光二极管包含一第三电极与 一第四电极,所述第三电极通过一第三凸块连接所述第三导电层,所述第四电极通过一第 二凸块连接所述第二导电层,所述第一发光二极管与所述第二发光二极管之间具有一分隔 空间,所述第一发光二极管与所述第二发光二极管通过所述第一导电层、所述第二导电层 与所述第三导电层依一交流电发光。
27.如权利要求26所述的交流发光装置,其特征在于还包含,一绝缘层,设置于所述 第一发光二极管与所述第二发光二极管之间,并位于所述分隔空间。
28.如权利要求26所述的交流发光装置,其特征在于所述第一发光二极管包含 一 P型半导体层,设置于所述承接基板上,并连接所述第二电极;一发光层,设置于所述N型半导体层上;一 N型半导体层,设置于所述发光层上,并连接所述第一电极;以及 一外延堆栈层,设置于所述N型半导体层上。
29.如权利要求28所述的交流发光装置,其特征在于所述第一发光二极管包含一散 射结构,设置于所述P型半导体层上。
30.如权利要求28所述的交流发光装置,其特征在于所述第一发光二极管包含一透 明基板,设置于所述外延堆栈层上。
31.如权利要求30所述的交流发光装置,其特征在于所述第一发光二极管包含一散 射结构,设置于所述透明基板上。
32.如权利要求26所述的交流发光装置,其特征在于所述第二发光二极管包含, 一 P型半导体层,设置于所述承接基板上,并连接所述第四电极;一发光层,设置于所述N型半导体层上;一 N型半导体层,设置于所述发光层上,并连接所述第三电极;以及 一外延堆栈层,设置于所述N型半导体层上。
33.如权利要求32所述的交流发光装置,其特征在于所述第二发光二极管包含一散 射结构,设置于所述P型半导体层上。
34.如权利要求32所述的交流发光装置,其特征在于所述第二发光二极管包含一透 明基板,设置于所述外延堆栈层上。
35.如权利要求34所述的交流发光装置,其特征在于所述第二发光二极管包含一散 射结构,设置于所述透明基板上。
36.如权利要求30或34所述的交流发光装置,其特征在于还包含一能量转换层设置 于所述透明基板上。
37.如权利要求26所述的交流发光装置,其特征在于还包含一桥式整流电路,其耦接 所述第一发光二极管与所述第二发光二极管。
38.如权利要求37所述的交流发光装置,其特征在于所述桥式整流电路包含复数半 导体磊晶层。
39.如权利要求38所述的交流发光装置,其特征在于所述复数半导体磊晶层为复数 第三发光二极管,其分别包含一外延堆栈层,设置于所述复数凹槽上; 一 N型半导体层,设置于所述外延堆栈层上; 一发光层,设置于所述N型半导体层上; 一 P型半导体层,设置于所述发光层上; 一第一电极,设置于所述N型半导体层上;以及 一第二电极,设置于所述P型半导体层上。
40.如权利要求39所述的交流发光装置,其特征在于所述第三发光二极管包含一散 射结构,设置于所述P型半导体层上。
41.如权利要求38所述的交流发光装置,其特征在于所述复数半导体磊晶层为复数 二极管,其分别包含一外延堆栈层,设置于所述复数凹槽上; 一 N型半导体层,设置于所述外延堆栈层上; 一 P型半导体层,设置于所述N型半导体层上; 一第一电极,设置于所述N型半导体层上;以及 一第二电极,设置于所述P型半导体层上。
42.如权利要求41所述的交流发光装置,其特征在于所述复数二极管包含一散射结 构,设置于所述P型半导体层上。
43.如权利要求38所述的交流发光装置,其特征在于所述复数半导体磊晶层为复数 二极管,其分别包含一外延堆栈层,设置于所述复数凹槽上; 一 N型半导体层,设置于所述外延堆栈层上; 一第一电极,设置于所述外延堆栈层上;以及 一第二电极,设置于所述N型半导体层上。
44.如权利要求43所述的交流发光装置,其特征在于所述复数二极管包含一散射结 构,设置于所述N型半导体层上。
45.如权利要求28、32、39、41或43所述的交流发光装置,其特征在于所述外延堆栈 层的掺杂浓度较所述N型半导体层的掺杂浓度低。
46.如权利要求39或41所述的交流发光装置,其特征在于还包含一能量转换层,设 置于所述P型半导体层上。
47.如权利要求26所述的交流发光装置,其特征在于所述复数凹槽可包含复数光子 晶体结构。
48.如权利要求26所述的交流发光装置,其特征在于所述复数凹槽具有相同间隔距罔。
49.如权利要求26所述的交流发光装置,其特征在于所述复数凹槽具有不同间隔距罔。
50.如权利要求26所述的交流发光装置,其特征在于所述交流发光装置至少包含一 个以上的并联电路。
51.如权利要求26所述的交流发光装置,其特征在于所述交流发光装置至少包含一 个以上串联电路。
52.如权利要求26所述的交流发光装置,其特征在于所述交流发光装置至少包含一 个以上串并联电路。
53.如权利要求26所述的交流发光装置,其特征在于还包含一介电层,设置于所述复 数凹槽上。
54.如权利要求53所述的交流发光装置,其特征在于所述介电层至少包含一种以上 材料与厚度的复数组合。
55.如权利要求26所述的交流发光装置,其特征在于还包含一反射层,设于所述承接 基板与所述第一发光二极管及所述第二发光二极管之间。
56.如权利要求53所述的交流发光装置,其特征在于还包含一反射层,设于所述承接 基板与介电层之间。
57.一种交流发光装置的制造方法,其特征在于包含如下步骤,提供一承接基板并蚀刻复数凹槽于所述承接基板上,且所述承接基板上具有一第一导 电层、一第二导电层与一第三导电层;提供一共享基板,对应所述复数凹槽分别形成一第一发光二极管与一第二发光二极管 于所述共享基板上,所述第一发光二极管与所述第二发光二极管之间具一分隔空间;以及翻转所述共享基板,以一第一凸块使所述第一发光二极管连接所述第一导电层,以一 第二凸块使所述第一发光二极管与所述第二发光二极管连接所述第二导电层,以一第三凸 块使所述第二发光二极管连接所述第三导电层;以及自所述第一发光二极管与所述第二发光二极管分离所述共享基板。
58.如权利要求57所述的制造方法,其特征在于对应所述复数凹槽分别形成一第一 发光二极管与一第二发光二极管于所述共享基板上的步骤中,包含如下步骤形成一绝缘层于所述第一发光二极管与所述第二发光二极管之间,且所述绝缘层位于 所述分隔空间中。
59.如权利要求57所述的制造方法,其特征在于对应所述复数凹槽分别形成一第一 发光二极管与一第二发光二极管于所述共享基板上的步骤中,包含如下步骤形成一介电 层于所述承接基板上。
60.如权利要求57所述的制造方法,其特征在于对应所述复数凹槽分别形成一第一 发光二极管与一第二发光二极管于所述共享基板上的的步骤中,包含如下步骤形成一反 射层设于所述承接基板与所述介电层之间。
全文摘要
本发明公开了一种具有增加光取出效率的交流发光装置,在一基板设置一第一发光二极管与一第二发光二极管,所述基板具有复数凹槽,且第一发光二极管与第二发光二极管之间具有一分隔空间,使发光二极管之间绝缘,而第一发光二极管与第二发光二极管之间通过一导体相连接,以使所述交流发光装置可完全使用交流电发光。本发明还公开了一种所述交流发光装置的制造方法。本发明可以藉由基板所具有的复数凹槽将光线反射至侧面,以解决发光层照射至基板的光线无法完全往发光二极管的侧面传播,降低其发光效率的问题,提高第一发光二极管与第二发光二极管的光取出效率,提高交流发光装置的发光效能。
文档编号H01L21/60GK101859789SQ200910131539
公开日2010年10月13日 申请日期2009年4月7日 优先权日2009年4月7日
发明者丁逸圣, 冯辉庆, 朱胤丞, 潘锡明, 黄国钦 申请人:璨扬投资有限公司
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