电极结构及其发光元件的制作方法

专利名称：电极结构及其发光元件的制作方法
技术领域：
本发明是关于一种电极结构及其发光元件，特别是关于一种电极结构及发光元 件，其通过并联电极设计以避免电流集中问题因而消除过热现象，以便大幅地提升发光元 件的可靠度。
背景技术：
半导体发光元件，(例如发光二极管)已经被广泛地应用在各种交通标志、车用 电子、液晶显示器背光模块以及一般照明等。发光二极管基本上是在基板上依序形成η型 半导体层、发光区域、P型半导体层，并采用在P型半导体层及η型半导体层上形成电极，通 过自半导体层注入的空穴与电子再结合，在发光区域上产生光束，其通过P型半导体层上 的透光性电极或基板射出发光二极管。用于制造可见光发光二极管的常用材料包括各种 III-V族化合物，包括用于制造绿、黄、橙或红光发光二极管的磷化铝镓铟(AlGaInP)以及 用于制造蓝光或紫外光发光二极管的氮化镓(GaN)，其中氮化镓发光二极管是生长在蓝宝 石基板上。图1及图2所示为现有的氮化物发光元件30。图1是该氮化物发光元件30的俯 视图，图2是图1的剖示图。现有氮化物发光元件30包括蓝宝石基板32、η型氮化物半导 体层34、发光层36、ρ型氮化物半导体层38、接触层40、ρ型电极42、以及η型电极44。η 型电极44形成于η型氮化物半导体层34的上表面，而ρ型电极42则形成于接触层40的 上表面。现有氮化物发光元件30具有电流聚集现象，也就是在ρ型电极42与η型电极44 之间电流并非均勻分布，而是集中在邻近η型电极44的发光层36的局部区域46。此电流 聚集现象不仅增加发光二极管的顺向电压，也同时减少远离η型电极44的发光层36另一 侧的发光效率，其降低发光元件30的整体亮度。再者，在电流集中的局部区域46上，热量 逐渐产生并在此累积，产生过热现象，其大幅地降低发光二极管的可靠度。图3及图4所示现有的发光二极管阵列，公开于美国专利公开案US2005/0224822。 该发光二极管阵列的制备是使用蚀刻或其他分割方式形成沟槽，并填入绝缘材料17于沟 槽而将发光迭层(由第一导电型半导体层14、发光层15及第二导电型半导体层16构成) 分割成多个发光二极管Ia及lb，再通过导线20电气串联相邻的发光二极管Ia及Ib的第 一电极18及第二电极19，而形成串联的发光二极管阵列，如图4所示。

发明内容
本发明提供一种电极结构及发光元件，其通过并联电极设计以避免电流集中问题 因而消除过热现象，以便大幅地提升发光元件的可靠度。本发明的电 极结构包含至少两个第一电极以及至少两个第二电极，各第一电极具 有至少一第一接垫及至少一第一延伸导线，该第一延伸导线的一端连接于该第一接垫，该 至少两个第一电极彼此无电性连接，各第二电极具有至少一第二接垫及至少一第二延伸导线，该第二延伸导线的一端连接于该第二接垫，该至少两个第二电极彼此无电性连接。本发明的发光元件包含一基板、设置于该基板上的一堆叠结构，设置于该堆叠结 构内的一凹槽、设置于该凹槽内的至少两个第一电极以及设置于该堆叠结构上的至少两个 第二电极。该堆叠结构包含设置于该基板上的一第一导电型半导体层、设置于该第一导电 型半导体层上的一发光结构以及设置于该发光结构上的一第二导电型半导体层。该凹槽设 置于该堆叠结构内且暴露该第一导电型半导体层。该至少两个第一电极设置于该凹槽内的 第一导电型半导体层上，各第一电极具有至少一第一接垫及至少一第一延伸导线，该第一 延伸导线的一端连接于该第一接垫，该至少两个第一电极彼此无电性连接。该至少两个第 二电极设置于该第二导电型半导体层上，各第二电极具有至少一第二接垫及至少一第二延 伸导线，该第二延伸导线的一端连接于该第二接垫，该至少两个第二电极彼此无电性连接。本发明的电极结构采用多个电极设计，其可提供多重电流路径以解决现有的电流 聚集现象，以便降低发光二极管的顺向电压，避免产生过热现象。并且，该发光元件可视为 至少两个发光二极管5并联于外部电源，而并联发光二极管的整体电阻小于个别发光二极 管，因此本发明可使用较小的外部电压源。上文已相当广泛地概述本发明的技术特征及优点，以使下文的本发明详细描述得 以获得较佳了解。构成本发明的权利要求范围内的其它技术特征及优点将描述于下文。本 发明所属技术领域中的普通技术人员应了解，可相当容易地利用下文公开的概念与特定实 施例作为修改或设计其它结构或制造工艺而实现与本发明相同的目的。本发明所属技术领 域中的普通技术人员也应了解，这类等效结构无法脱离权利要求所界定的本发明的精神和 范围。


通过参照前述说明及下列附图，本发明的技术特征及优点得以获得完全了解。图1及图2为现有的氮化物发光元件；图3及图4为现有的发光二极管阵列；图5为本发明第一实施例的发光元件的俯视图；图6是图5沿剖面线A-A的剖示图；图7是图5的发光元件电性连接于一电源的等效电路图；图8是本发明第二实施例的发光元件的俯视图；图9是图8沿剖面线B-B的剖示图；图10是图8的发光元件电性连接于一电源的等效电路图；图11是本发明第三实施例的发光元件的俯视图；图12是图11沿剖面线C-C的剖示图；图13是图11的发光元件电性连接于一电源的等效电路图；图14是本发明第四实施例的发光元件的俯视图；图15是图14沿剖面线D-D的剖示图；图16是图14的发光元件电性连接于一电源的等效电路图；图17是本发明第五实施例的发光元件的俯视图；图18是图17沿剖面线E-E的剖示图19是图17的发光元件电性连接于一电源的等效电路图；图20是本发明第六实施例的发光元件的俯视图；图21是图20沿剖面线F-F的剖示图；以及图22是图20的发光元件电性连接于一电源的等效电路图。其中，附图标记说明如下Ia发光二极管Ib发光二极管14第一导电型半导体层15发光层16第二导电型半导体层17绝缘材料18第一电极19第二电极20导线30氮化物发光元件32蓝宝石基板34η型氮化物半导体层36发光层38ρ型氮化物半导体层40接触层42ρ型电极44η型电极46局部区域50发光元件50Α发光二极管50Β发光二极管52基板54第一导电型半导体层56发光结构58第二导电型半导体层60接触层62堆叠结构66转角64凹槽70第一电极72第一接垫74第一延伸导线76第一分支80第二电极82第二接垫84第二延伸导线86第二分支90电极结构92电源150发光元件150Α发光二极管150Β发光二极管152基板154第一导电型半导体层156发光结构158第二导电型半导体层160接触层162堆叠结构164凹槽166转角170第一电极172第一接垫174第一延伸导线176第一分支
180第二电极182第二接垫184第二延伸导线186第二分支190电极结构192电源250发光元件250Α发光二极管250Β发光二极管252基板254第一导电型半导体层256发光结构258第二导电型半导体层260接触层
262堆叠结构264凹槽266转角270第一电极
272第一接垫274第一延伸导线276第一分支280第二电极282第二接垫284第二延伸导线286第二分支290电极结构292电源350发光元件350A发光二极管350B发光二极管352基板354第一导电型半导体层356发光结构358第二导电型半导体层360接触层362堆叠结构364凹槽366转角370第一电极372第一接垫374第一延伸导线376第一分支380第二电极382第二接垫384第二延伸导线386第二分支390电极结构392电源450发光元件450A发光二极管450B发光二极管452基板454第一导电型半导体层456发光结构458第二导电型半导体层460接触层462堆叠结构464凹槽466转角468对边470第一电极472第一接垫474第一延伸导线480第二电极482第二接垫484第二延伸导线490电极结构492电源550发光元件550A发光二极管550B发光二极管552基板554第一导电型半导体层 556发光结构558第二导电型半导体层 560接触层562堆叠结构564凹槽566转角568对边570第一电极572第一接垫574第一延伸导线580第二电极582第二接垫584第二延伸导线590电极结构592电源
具体实施例方式图5至图7所示为本发明第一实施例的发光元件50。图5是该发光元件50的俯 视图，图6是图5沿剖面线A-A的剖示图，图7是该发光元件50电性连接于一电源92的等 效电路图。参考图5及图6，该发光元件50包含一基板52、设置于该基板52上的一堆叠结 构62，设置于该堆叠结构62内的至少一凹槽64、设置于该凹槽64内的至少两个第一电极 70以及设置于该堆叠结构62上的至少两个第二电极80。该堆叠结构62包含设置于该基 板52上的一第一导电型(η型)半导体层54、设置于该第一导电型半导体层54上的一发光 结构56、设置于该发光结构56上的一第二导电型(ρ型)半导体层58以及设置于该第二导 电型半导体层58上的接触层60。该至少两个第一电极70作为该发光元件50的η型电极，该至少两个第二电极80 作为该发光元件50的ρ型电极，以便形成一电极结构90。该凹槽64暴露该第一导电型半 导体层54，该至少两个第一电极70设置于该凹槽64内的第一导电型半导体层54上。该至 少两个第一电极70彼此无电性连接，各第一电极70具有至少一第一接垫72及至少一第一 延伸导线74，该第一延伸导线74的一端连接于该第一接垫72。该至少两个第二电极80设 置于该第二导电型半导体层58上方(例如该接触层60的上表面)，且该至少两个第二电极 80彼此无电性连接。各第二电极80具有至少一第二接垫82及至少一第二延伸导线84，该 第二延伸导线84的一端连接于该第二接垫82。该发光元件50呈矩形，该第一接垫72设置 于一转角66。该第一延伸导线74平行于该第二延伸导线84。
参考图5，该第一电极70可包含多个第一分支76，其一端连接于该第一延伸导线74。 该第二电极80可包含多个第二分支86，其一端连接于该第二延伸导线84。该第二电极80设 置于该第一电极70的内部。该第二延伸导线84呈条状，其设置于该发光元件50的内部。此 夕卜，该第一延伸导线74呈条状，其设置于该发光元件50的外缘。在本发明的第一实施例中，该 第二接垫82与该电极结构90的边界(或该发光元件50的边界)的距离小于200微米。参考图5及图7，该发光元件50可视为至少两个发光二极管50Α及50Β，其共用该 堆叠结构62，但具有各自的ρ型第二电极80及η型第一电极70。若将该第一电极(η型电 极)70的第一接垫72连接于该电源92的负极并将该第二电极(ρ型电极)80的第二接垫 82连接于该电源92的正极，则该发光元件50可视为至少两个发光二极管50Α及50Β并联 于该电源92。该凹槽64的至少一末端位于该堆叠结构62内部，且在该发光二极管50Α内 的凹槽64与在该发光二极管50Β内的凹槽64呈镜像排列。此外，在该发光二极管50Α内 的第一电极70及第二电极80与在该发光二极管50Β内的第一电极70及第二电极80呈镜 像排列。图1及图2所示现有的氮化物发光元件30的ρ型电极42与η型电极44设计仅 可提供单一电流路径，因而其电流并非均勻分布(具有电流聚集现象)，不仅增加发光二极 管的顺向电压，也同时减少远离η型电极44的发光层36另一侧的发光效率，降低发光元件 30的整体亮度。再者，在电流集中的局部区域46上，热量逐渐产生并在此累积，产生过热 现象，其大幅地降低发光二极管的可靠度。相对地，本发明的电极结构90采用多个电极设 计，其可提供多重电流路径以解决现有的电流聚集现象，以便降低发光二极管的顺向电压， 避免产生过热现象。图3及图4所示的发光二极管阵列通过导线20电性串联相邻的发光二极管Ia及Ib的电极18及19，形成串联的发光二极管阵列，导致发光二极管阵列的整体电阻大于个别发光二极管，因而必须使用较大的外部电压源。相对地，本发明的电极结构90采用多个电 极设计，使得该发光元件50可视为至少两个发光二极管50A及50B并联于该电源92，而并 联发光二极管50A及50B的整体电阻小于个别发光二极管，因此本发明可使用较小的外部 电压源。图8至图10所示本发明第二实施例的发光元件150。图8是该发光元件150的俯 视图，图9是图8沿剖面线B-B的剖示图，图10是该发光元件150电性连接于一电源192的 等效电路图。参考图8及图9，该发光元件150包含一基板152、设置于该基板152上的一 堆叠结构162，设置于该堆叠结构162内的至少一凹槽164、设置于该凹槽164内的至少两 个第二电极180以及设置于该堆叠结构162上的至少两个第一电极170。该堆叠结构162 包含设置于该基板152上的一第一导电型(η型)半导体层154、设置于该第一导电型半导 体层154上的一发光结构156、设置于该发光结构156上的一第二导电型(ρ型)半导体层 158以及设置该第二导电型半导体层158上的接触层160。该至少两个第一电极170作为该发光元件150的P型电极，该至少两个第二电极 180作为该发光元件150的η型电极，以便形成一电极结构190。该第一电极170设置于该 第二导电型半导体层158上方(例如该接触层160的上表面)，且该至少两个第一电极170 彼此无电性连接。各第一电极170具有至少一第一接垫172及至少一第一延伸导线174，该 第一延伸导线174的一端连接于该第一接垫172。该发光元件150呈矩形，该第一接垫172 设置于一转角166。该凹槽164暴露该第一导电型半导体层154，该至少两个第二电极180 设置于该凹槽164内的第一导电型半导体层154上。该至少两个第二电极180彼此无电性 连接，各第二电极180具有至少一第二接垫182及至少一第二延伸导线184，该第二延伸导 线184的一端连接于该第二接垫182。参考图8，该第一电极170可包含多个第一分支176，其一端连接于该第一延伸导 线174。该第二电极180可包含多个第二分支186，其一端连接于该第二延伸导线184。该 第二电极180设置于该第一电极170的内部。该第二延伸导线184呈条状，设置于该发光 元件150的内部。此外，该第一延伸导线174呈条状，设置于该发光元件150的外缘。在本 发明的第二实施例中，该第二接垫182与该电极结构190的边界(或该发光元件150的边 界)的距离小于200微米。参考图8及图10，该发光元件150可视为至少两个发光二极管150Α及150Β，其共 用该堆叠结构162，但具有各自的ρ型第一电极170及η型第二电极180。若将该第一电极 (P型电极)170的第一接垫172连接于该电源192的正极并将该第二电极(η型电极)180 的第二接垫182连接于该电源192的负极，则该发光元件150可视为至少两个发光二极管 150Α及150Β并联于该电源192。该凹槽164的至少一末端位于该堆叠结构162内部，且在 该发光二极管150Α内的凹槽164与在该发光二极管150Β内的凹槽164呈镜像排列。此外， 在该发光二极管150Α内的第一电极170及第二电极180与在该发光二极管150Β内的第一 电极170及第二电极180呈镜像排列。图11至图13所示本发明第三实施例的发光元件250。图11是该发光元件250的 俯视图，图12是图11沿剖面线C-C的剖示图，图13是该发光元件250电性连接于一电源 292的等效电路图。该发光元件250包含一基板252、设置于该基板252上的一堆叠结构262，设置于该堆叠结构262内的至少一凹槽264、设置于该凹槽264内的至少两个第一电极 270以及设置于该堆叠结构262上的至少两个第二电极280。该堆叠结构262包含设置于 该基板252上的一第一导电型(η型)半导体层254、设置于该第一导电型半导体层254上 的一发光结构256、设置于该发光结构256上的一第二导电型(ρ型)半导体层258以及设 置于该第二导电型半导体层258上的接触层260。该凹槽164具有一弧状部及一条状部， 且该凹槽264的至少一末端位于该堆叠结构内。该至少两个第一电极270作为该发光元件 250的η型电极，该至少两个第二电极280作为该发光元件250的ρ型电极，以便形成一电 极结构290。该凹槽264暴露该第一导电型半导体层254，该至少两个第一电极270设置于 该凹槽264内的第一导电型半导体层254上。该至少两个第一电极270彼此无电性连接， 各第一电极270具有至少一第一接垫272及至少一第一延伸导线274，该第一延伸导线274 的一端连接于该第一接垫272。该至少两个第二电极280设置于该第二导电型半导体层258 上方(例如该接触层260的上表面)，且该至少两个第二电极280彼此无电性连接。各第二 电极280具有至少一第二接垫282及至少一第二延伸导线284，该第二延伸导线284的一端 连接于该第二接垫282。该发光元件250呈矩形，该第一接垫272设置于一转角266。参考图11，该第一电极270可包含多个第一分支276，其一端连接于该第一延伸导 线274。该第二电极280可包含多个第二分支286，其一端连接于该第二延伸导线284。该 第二电极280设置于该第一电极270的内部。该第二延伸导线284可为条状或弧状，其设 置于该发光元件250的内部。此外，该第一延伸导线274可为条状(设置于该发光元件250 的外缘)或弧状(设置于该发光元件250的内部)。在本发明的第三实施例中，该第二接垫 282与该电极结构290的边界(或该发光元件250的边界)的距离小于200微米。参考图11及图13，该发光元件250可视为至少两个发光二极管250Α及250Β，其共 用该堆叠结构262，但具有各自的ρ型第二电极280及η型第一电极270。若将该第一电极 (η型电极)270的第一接垫272连接于该电源292的负极并将该第二电极(P型电极)280 的第二接垫282连接于该电源292的正极，则该发光元件250可视为至少两个发光二极管 250Α及250Β并联于该电源292。该凹槽264的至少一末端位于该堆叠结构262内部，且在 该发光二极管250Α内的凹槽264与在该发光二极管250Β内的凹槽264呈镜像排列。此外， 在该发光二极管250Α内的第一电极270及第二电极280与在该发光二极管250Β内的第一 电极270及第二电极280呈镜像排列。图14至图16所示本发明第四实施例的发光元件350。图14是该发光元件350的 俯视图，图15是图14沿剖面线D-D的剖示图，图16是该发光元件350电性连接于一电源 392的等效电路图。参考图14及图15，该发光元件350包含一基板352、设置于该基板352 上的一堆叠结构362，设置于该堆叠结构362内的至少一凹槽364、设置于该凹槽364内的 至少两个第二电极380以及设置于该堆叠结构362上的至少两个第一电极370。该堆叠结 构362包含设置于该基板352上的一第一导电型(η型)半导体层354、设置于该第一导电 型半导体层354上的一发光结构356、设置于该发光结构356上的一第二导电型(ρ型)半 导体层358以及设置该第二导电型半导体层358上的接触层360。
该至少两个第一电极370作为该发光元件350的ρ型电极，该至少两个第二电极 380作为该发光元件350的η型电极，以便形成一电极结构390。该第一电极370设置于该 第二导电型半导体层358上方(例如该接触层360的上表面)，且该至少两个第一电极370彼此无电性连接。各第一电极370具有至少一第一接垫372及至少一第一延伸导线374，该 第一延伸导线374的一端连接于该第一接垫372。该发光元件350呈矩形，该第一接垫372 设置于一转角366。该凹槽364暴露该第一导电型半导体层354，该至少两个第二电极380 设置于该凹槽364内的第一导电型半导体层354上。该至少两个第二电极380彼此无电性 连接，各第二电极380具有至少一第二接垫382及至少一第二延伸导线384，该第二延伸导 线384的一端连接于该第二接垫382。参考图14，该第一电极370可包含多个第一分支376，其一端连接于该第一延伸导 线374。该第二电极380可包含多个第二分支386，其一端连接于该第二延伸导线384。该 第二电极380设置于该第一电极370的内部。该第二延伸导线384呈条状或弧状，设置于 该发光元件350的内部。此外，该第一延伸导线374呈条状或弧状，设置于该发光元件350 的外缘。在本发明的第四实施例中，该第二接垫382与该电极结构390的边界(或该发光 元件350的边界)的距离小于200微米。 参考图14及图16，该发光元件350可视为至少两个发光二极管350A及350B，其共 用该堆叠结构362，但具有各自的ρ型第一电极370及η型第二电极380。若将该第一电极 (P型电极)370的第一接垫372连接于该电源392的正极并将该第二电极(η型电极)380 的第二接垫382连接于该电源392的负极，则该发光元件350可视为至少两个发光二极管 350Α及350Β并联于该电源392。该凹槽364的至少一末端位于该堆叠结构362内部，且在 该发光二极管350Α内的凹槽364与在该发光二极管350Β内的凹槽364呈镜像排列。此外， 在该发光二极管350Α内的第一电极370及第二电极380与在该发光二极管350Β内的第一 电极370及第二电极380呈镜像排列。图17至图19例示本发明第五实施例的发光元件450。图17是该发光元件450的 俯视图，图18是图17沿剖面线E-E的剖示图，图19是该发光元件450电性连接于一电源 492的等效电路图。参考图17及图18，该发光元件450包含一基板452、设置于该基板452 上的一堆叠结构462，设置于该堆叠结构462内的至少一凹槽464、设置于该凹槽464内的 至少两个第二电极480以及设置于该堆叠结构462上的至少两个第一电极470。该堆叠结 构462包含设置于该基板452上的一第一导电型(η型)半导体层454、设置于该第一导电 型半导体层454上的一发光结构456、设置于该发光结构456上的一第二导电型(ρ型)半 导体层458、以及设置该第二导电型半导体层458上的接触层460。该至少两个第一电极470作为该发光元件450的ρ型电极，该至少两个第二电极 480作为该发光元件450的η型电极，以便形成一电极结构490。该第一电极470设置于该 第二导电型半导体层458上方(例如该接触层460的上表面)，且该至少两个第一电极470 彼此无电性连接。各第一电极470可为指叉状，具有至少一第一接垫472及至少一第一延 伸导线474，该第一延伸导线474的一端连接于该第一接垫472 ；例如各第一电极470可为 指叉状，具有两个第一延伸导线474。该凹槽464暴露该第一导电型半导体层454，该至少 两个第二电极480设置于该凹槽464内的第一导电型半导体层454上。该至少两个第二电 极480彼此无电性连接，各第二电极480具有至少一第二接垫482及至少一第二延伸导线 484，该第二延伸导线484的一端连接于该第二接垫482 ；例如各第二电极480可为指叉状， 具有三个第二延伸导线484。在本发明的第五实施例中，该第二接垫482与该电极结构490 的边界(或该发光元件450的边界)的距离小于200微米。
参考图17及图19，该发光元件450可视为至少两个发光二极管450A及450B，其共 用该堆叠结构462，但具有各自的ρ型第一电极470及η型第二电极480。若将该第一电极 (P型电极)470的第一接垫472连接于该电源492的正极并将该第二电极(η型电极)480 的第二接垫482连接于该电源492的负极，则该发光元件450可视为至少两个发光二极管 450Α及450Β并联于该电源492。该凹槽464的至少一末端位于该堆叠结构462内部，且在 该发光二极管450Α内的凹槽464与在该发光二极管450Β内的凹槽464呈镜像排列。该第一接垫472与该第二接垫482的距离大于该发光元件450的宽度的70%。较 佳地，该第一接垫472与该第二接垫482的距离小于该发光元件450的宽度的120%。该第 一延伸导线474与该第二延伸导线484的距离介于该发光元件450的宽度的5%至15%之 间。该第一电极470与该第二电极480占用该发光元件450的面积的5%至10%之间。该 第一延伸导线474不平行于该发光元件450的边界。该第二延伸导线484不平行于该发光 元件450的边界。该第一延伸导474与该第二延伸导线484不平行。 该发光元件450呈矩形，该第一接垫472设置于该发光元件450的一转角466，该 第二接垫482设置于该转角466的对边468的中间。申言之换句话说，在该发光二极管450Α 内的第一电极470及第二电极480与在该发光二极管450Β内的第一电极470及第二电极 480呈镜像排列。也就是，在该发光二极管450Α内的第一接垫472与第二接垫482呈对角 设置，在该发光二极管450Β内的第一接垫472与第二接垫482呈对角设置。图20至图22例示本发明第六实施例的发光元件550。图20是该发光元件550的 俯视图，图21是图20沿剖面线F-F的剖示图，图22是该发光元件550电性连接于一电源 592的等效电路图。参考图20及图21，该发光元件550包含一基板552、设置于该基板552 上的一堆叠结构562，设置于该堆叠结构562内的至少一凹槽564、设置于该凹槽564内的 至少两个第一电极570以及设置于该堆叠结构562上的至少两个第二电极580。该堆叠结 构562包含设置于该基板552上的一第一导电型(η型)半导体层554、设置于该第一导电 型半导体层554上的一发光结构556、设置于该发光结构556上的一第二导电型(ρ型)半 导体层558以及设置该第二导电型半导体层558上的接触层560。该至少两个第一电极570作为该发光元件550的η型电极，该至少两个第二电极 580作为该发光元件550的ρ型电极，以便形成一电极结构590。该凹槽564暴露该第一导 电型半导体层554，该至少两个第一电极570设置于该凹槽564内的第一导电型半导体层 554上，且该至少两个第一电极570彼此无电性连接。各第一电极570可为指叉状，具有至 少一第一接垫572及至少一第一延伸导线574，该第一延伸导线574的一端连接于该第一 接垫572 ；例如各第一电极570可为指叉状，具有两个第一延伸导线574。该第一延伸导线 574设置于该发光元件550的内部，并未环绕该发光元件550的周围。该至少两个第二电极580设置于该第二导电型半导体层558上方(例如该接触层 560的上表面)。该至少两个第二电极580彼此无电性连接，各第二电极580具有至少一 第二接垫582及至少一第二延伸导线584，该第二延伸导线584的一端连接于该第二接垫 582 ；例如各第二电极580可为指叉状，具有三个第二延伸导线584。在本发明的第六实施 例中，该第二接垫582与该电极结构590的边界(或该发光元件550的边界)的距离小于 200微米。参考图20及图22，该发光元件550可视为至少两个发光二极管550Α及550Β，其共用该堆叠结构562，但具有各自的η型第一电极570及ρ型第二电极580。若将该第一电极 (η型电极)570的第一接垫572连接于该电源592的负极并将该第二电极(P型电极)580 的第二接垫582连接于该电源592的正极，则该发光元件550可视为至少两个发光二极管 550Α及550Β并联于该电源592。该凹槽564的至少一末端位于该堆叠结构562内部，且在 该发光二极管550Α内的凹槽564与在该发光二极管550Β内的凹槽564呈镜像排列。该第一接垫572与该第二接垫582的距离大于该发光元件550的宽度的70%。较 佳地，该第一接垫572与该第二接垫582的距离小于该发光元件550的宽度的120%。该第 一延伸导线574与该第二延伸导线584的距离介于该发光元件550的宽度的5%至15%之 间。该第一电极570与该第二电极580占用该发光元件550的面积的5%至10%之间。该 第一延伸导线574不平行于该发光元件550的边界。该第二延伸导线584不平行于该发光 元件550的边界。该第一延伸导574与该第二延伸导线584不平行。该发光元件550呈矩形，该第一接垫572设置于该发光元件550的一转角566，该 第二接垫582设置于该转角566的对边568的中间。换句话说，在该发光二极管550Α内的 第一电极570及第二电极580与在该发光二极管550Β内的第一电极570及第二电极580呈 镜像排列。也就是，在该发光二极管550Α内的第一接垫572与第二接垫582呈对角设置， 在该发光二极管550Β内的第一接垫572与第二接垫582呈对角设置。本发明的技术内容及技术特点已公开如上，然而本发明所属技术领域中的普通技 术人员应了解，在不背离权利要求所界定的本发明精神和范围内，本发明的教示及公开可 作种种的替换及修饰。例如，上文公开的许多制造工艺可以不同的方法实施或以其它制造 工艺予以取代，或者采用上述两种方式的组合。此外，本案的权利要求范围并不局限于上文公开的特定实施例的制造工艺、机台、 制造、物质的成份、装置、方法或步骤。本发明所属技术领域中的普通技术人员应了解，基于 本发明教示及公开的制造工艺、机台、制造、物质的成份、装置、方法或步骤，无论现在已存 在或日后开发的，其与本案实施例公开的是以实质相同的方式执行实质相同的功能，而达 到实质相同的结果，也可使用于本发明。因此，权利要求用以涵盖用以此类制造工艺、机台、 制造、物质的成份、装置、方法或步骤。
权利要求
一种电极结构，包含至少两个第一电极，各具有至少一第一接垫及至少一第一延伸导线，该第一延伸导线的一端连接于该第一接垫，该至少两个第一电极彼此无电性连接；以及至少两个第二电极，各具有至少一第二接垫及至少一第二延伸导线，该第二延伸导线的一端连接于该第二接垫，该至少两个第二电极彼此无电性连接。
2.根据权利要求1所述的电极结构，其中该至少两个第一电极及该至少两个第二电极 并联于一电源。
3.根据权利要求1所述的电极结构，其中该至少两个第一电极呈镜像排列。
4.根据权利要求1所述的电极结构，其中该至少两个第二电极呈镜像排列。
5.根据权利要求1所述的电极结构，其中该第二接垫与该电极结构的边界的距离小于 200微米。
6.根据权利要求1所述的电极结构，其中该第一延伸导线呈弧状或条状。
7.根据权利要求1所述的电极结构，其中该第二延伸导线呈弧状或条状。
8.根据权利要求1所述的电极结构，其中该第一电极另包含多个第一分支，其一端连 接于该第一延伸导线。
9.根据权利要求1所述的电极结构，其中该第二电极另包含多个第二分支，其一端连 接于该第二延伸导线。
10.根据权利要求1所述的电极结构，其中该第一接垫设置于该电极结构的一转角。
11.一种发光元件，包含一基板；一堆叠结构，包含设置于该基板上的一第一导电型半导体层、设置于该第一导电型半 导体层上的一发光结构以及设置于该发光结构上的一第二导电型半导体层；一凹槽，设置于该堆叠结构内且暴露该第一导电型半导体层；至少两个第一电极，设置于该凹槽内的第一导电型半导体层上，各第一电极具有至少 一第一接垫及至少一第一延伸导线，该第一延伸导线的一端连接于该第一接垫，该至少两 个第一电极彼此无电性连接；以及至少两个第二电极，设置于该第二导电型半导体层上，各第二电极具有至少一第二接 垫及至少一第二延伸导线，该第二延伸导线的一端连接于该第二接垫，该至少两个第二电 极彼此无电性连接。
12.根据权利要求11所述的发光元件，其包含至少两个发光二极管，共用该堆叠结构。
13.根据权利要求11所述的发光元件，其中该至少两个第一电极及该至少两个第二电 极并联于一电源。
14.根据权利要求11所述的发光元件，其中该凹槽呈镜像排列。
15.根据权利要求11所述的发光元件，其中该凹槽具有一弧状部，且该凹槽的至少一 末端位于该堆叠结构内。
16.根据权利要求11所述的发光元件，其中该凹槽具有一条状部，且该凹槽的至少一 末端位于该堆叠结构内。
17.根据权利要求11所述的发光元件，其中该至少两个第一电极呈镜像排列。
18.根据权利要求11所述的发光元件，其中该至少两个第二电极呈镜像排列。
19.根据权利要求11所述的发光元件，其中该第二接垫与该发光元件的边界的距离小 于200微米。
20.根据权利要求11所述的发光元件，其中该第一延伸导线平行于该第二延伸导线。
21.根据权利要求11所述的发光元件，其中该第一延伸导线呈弧状或条状。
22.根据权利要求11所述的发光元件，其中该第二延伸导线呈弧状或条状。
23.根据权利要求11所述的发光元件，其中该第一电极另包含多个第一分支，其一端 连接于该第一延伸导线。
24.根据权利要求11所述的发光元件，其中该第二电极另包含多个第二分支，其一端 连接于该第二延伸导线。
25.根据权利要求11所述的发光元件，其中该发光元件呈矩形，该第一接垫设置于一 角。
26.一种发光元件，包含 一基板；一堆叠结构，包含设置于该基板上的一第一导电型半导体层、设置于该第一导电型半 导体层上的一发光结构以及设置于该发光结构上的一第二导电型半导体层； 一凹槽，设置于该堆叠结构内且暴露该第一导电型半导体层； 一第一电极，设置于该凹槽内的第一导电型半导体层上，该第一电极具有至少一第一 接垫及至少一第一延伸导线，该第一延伸导线的一端连接于该第一接垫；一第二电极，设置于该第二导电型半导体层上，该第二电极具有至少一第二接垫及至 少一第二延伸导线，该第二延伸导线的一端连接于该第二接垫；以及其中该第一接垫与该第二接垫的距离大于该发光元件的宽度的70%。
27.根据权利要求26所述的发光元件，其中该第一接垫与该第二接垫的距离小于该发 光元件的宽度的120%。
28.根据权利要求26所述的发光元件，其中该发光元件呈矩形，该第一接垫设置于该 发光元件的一转角，该第二接垫设置于该转角的对边的中间。
29.根据权利要求26所述的发光元件，其中该发光元件呈矩形，该第二接垫设置于该 发光元件的一转角，该第一接垫设置于该转角的对边的中间。
30.根据权利要求26所述的发光元件，其中该第一延伸导线与该第二延伸导线的距离 介于该发光元件的宽度的5%至15%之间。
31.根据权利要求26所述的发光元件，其中该第一电极与该第二电极占用该发光元件 的面积的5%至10%之间。
32.根据权利要求26所述的发光元件，其中该第一延伸导线不平行于该发光元件的边界。
33.根据权利要求26所述的发光元件，其中该第二延伸导线不平行于该发光元件的边界。
34.根据权利要求26所述的发光元件，其中该第一延伸导与该第二延伸导线不平行。
全文摘要
本发明公开一种电极结构，包含至少两个第一电极以及至少两个第二电极，其被形成以并联一电源。各第一电极具有至少一第一接垫及至少一第一延伸导线，该第一延伸导线的一端连接于该第一接垫，该至少两个第一电极彼此无电性连接。各第二电极具有至少一第二接垫及至少一第二延伸导线，该第二延伸导线的一端连接于该第二接垫，该至少两个第二电极彼此无电性连接。该电极结构采用多个电极设计，其可提供多重电流路径以解决现有的电流聚集现象，以便降低发光二极管的顺向电压，避免产生过热现象。并且，使用该电极结构的发光元件可视为至少两个发光二极管并联于电源，而并联发光二极管的整体电阻小于个别发光二极管，因此可使用较小的外部电压源。
文档编号H01L23/482GK101866894SQ20091013281
公开日2010年10月20日 申请日期2009年4月20日 优先权日2009年4月20日
发明者温伟值, 王泰钧 申请人:广镓光电股份有限公司