发光二极管的制作方法

文档序号:20036063发布日期:2020-02-28 11:11阅读:498来源:国知局
发光二极管的制作方法

本申请是申请日为2015年08月28日、申请号为201580038935.1、题为“发光装置”的专利申请的分案申请。

本专利文献的公开内容涉及发光二极管。所公开的技术的一些实施方式涉及发光装置,该发光装置通过将晶片级的生长衬底分离而制成。



背景技术:

作为通过在电子和空穴之间复合发光的无机半导体装置的发光装置,近来已经用于各种领域,诸如显示器、车辆灯、普通照明装置等等。

近来,与对小型高输出发光装置的需求的增长一致,对于具有优异热辐射效率的大面积倒装芯片型发光装置的需求也在增加。倒装芯片型发光装置的电极直接结合至次级衬底,并且不再使用用于向倒装芯片型发光装置供应外部电源的导线,以使得倒装芯片型发光装置具有显著高于水平型发光装置的热辐射效率。因此,尽管施加了高密度电流,热可以被有效地传导到次级衬底,以使得倒装芯片型发光装置适合用于高输出光源。



技术实现要素:

技术问题

本专利文献的示例性实施例提供了一种发光装置,其能够通过分离生长衬底来具有改善的光效率和热辐射效率。

本专利文献的示例性实施例提供了一种发光装置,其包括支撑构件,焊盘形成在该构件上的同时取代晶片级的次级衬底。

本专利文献的示例性实施例提供了一种发光装置,其能够通过尽可能宽地确保焊盘的宽度而改善热辐射效应并防止焊盘之间的短路。

本专利文献的示例性实施例提供了一种发光装置,其能够通过防止金属元素在焊膏内扩散而使用焊膏直接安装在印刷电路板或类似物上。

本专利文献的示例性实施例提供了一种发光装置,其能够通过具有优异的机械稳定性来降低故障的可能性。

技术方案

根据本专利文献的一个方面,提供了一种发光装置,其包括:发光结构,该发光结构包括第一导电型半导体层、第二导电型半导体层和设置在第一导电型半导体层和第二导电型半导体层之间的有源层;设置在发光结构上或上面的第一接触电极和第二接触电极,其分别与第一和第二导电型半导体层欧姆接触;绝缘层,该绝缘层将第一和第二接触电极彼此绝缘并且至少部分地覆盖第一和第二接触电极;设置在绝缘层上或上面的应力缓冲层;设置在发光结构和应力缓冲层上或上面的第一体电极(bulkelectrode)和第二体电极,该第一和第二体电极电连接至第一和第二接触电极;以及绝缘支撑件,其覆盖第一和第二体电极的侧表面并且至少部分地暴露第一和第二体电极的上表面,其中第一体电极包括从第一体电极的侧表面向第二体电极突出的突出部,并且第二体电极包括从第二体电极的侧表面凹陷的凹部。

在一些实施方式中,突出部可以与凹部接合。

在一些实施方式中,突出部从第一体电极的侧表面到突出部的表面具有变化的宽度。

在一些实施方式中,凹部从第二体电极的侧表面到凹部的表面具有变化的宽度。

在一些实施方式中,第一体电极包括一个或多个附加突出部并且第二体电极包括一个或多个附加凹部,并且该一个或多个附加突出部和该一个或多个附加凹部接合。

在一些实施方式中,绝缘层可以包括第一和第二绝缘层,第一绝缘层可以部分地覆盖第二接触电极并且包括分别部分地暴露第一导电型半导体层和第二接触电极的第一开口部和第二开口部,第一接触电极可以部分地覆盖第一绝缘层,以及第二绝缘层可以部分地覆盖第一接触电极并且包括分别部分地暴露第一和第二接触电极的第三开口部和第四开口部。

在一些实施方式中,发光装置可以进一步包括设置在第二接触电极和第二体电极之间的连接电极,其中该连接电极包括与第一接触电极的材料相同的材料。

在一些实施方式中,第一绝缘层的部分可以介于第一接触电极和第二接触电极之间。

在一些实施方式中,发光装置可以进一步包括设置在第二接触电极上或上面的连接电极,其中绝缘层包括分别暴露第一接触电极和连接电极的第一开口部和第二开口部。

在一些实施方式中,发光结构设置为部分地暴露第一导电型半导体层,并且第一接触电极可以设置在暴露的第一导电型半导体层上面。

在一些实施方式中,发光结构设置为形成部分地暴露第一导电型半导体层的多个孔,并且第一接触电极可以通过该多个孔电连接至第一导电型半导体层。

在一些实施方式中,发光装置可以进一步包括分别设置在第一和第二体电极上或上面的第一和第二焊盘电极,其中绝缘支撑件覆盖第一和第二体电极的上表面的部分并且包围第一和第二焊盘电极的侧表面。

在一些实施方式中,第一焊盘电极可以不设置在突出部上或上面。

在一些实施方式中,第一和第二焊盘电极可以具有基本上相同的表面积。

在一些实施方式中,发光装置可以进一步包括设置在发光结构的下表面上或上面的波长转换单元。

在一些实施方式中,第一和第二体电极以基本恒定的距离间隔开。

在一些实施方式中,第一体电极具有比第二体电极的面积大的面积。

在一些实施方式中,第一体电极可以包括从突出部突出的附加突出部,并且第二体电极可以包括从凹部凹陷的附加凹部。

在一些实施方式中,附加突出部在垂直方向上与发光装置的中心部分重叠。

在一些实施方式中,附加突出部具有包括多边形、圆形或具有内切圆的椭圆形中的至少一部分,所述内切圆具有位于发光装置的中心部分处的中心和约50μm或更大的直径。

根据本专利文献的另一个方面,提供了一种发光装置,其包括:发光结构,该发光结构包括第一导电型半导体层、第二导电型半导体层和设置在第一导电型半导体层和第二导电型半导体层之间的有源层;设置在发光结构上或上面的第一接触电极和第二接触电极,该第一和第二接触电极与第一和第二导电型半导体层欧姆接触;绝缘层,该绝缘层将第一和第二接触电极彼此绝缘并且至少部分地覆盖第一和第二接触电极;设置在发光结构和绝缘层上或上面的第一体电极和第二体电极,该第一和第二体电极电连接至第一和第二接触电极;以及绝缘支撑件,其覆盖第一和第二体电极的侧表面并且至少部分地暴露第一和第二体电极的上表面,其中第一和第二体电极布置为彼此面对并且形成沿着第一和第二体电极之间的间隔区域的虚拟线,该虚拟线具有弯曲部分,并且第一体电极具有比第二体电极的面积大的面积。

在一些实施方式中,虚拟线的起点和终点可设置于同一条线上或上面。

根据本专利文献的又一个方面,提供了一种发光装置,其包括:发光结构,该发光结构包括第一导电型半导体层、第二导电型半导体层和设置在第一导电型半导体层和第二导电型半导体层之间的有源层;设置在发光结构上或上面的第一接触电极和第二接触电极,该第一和第二接触电极与第一和第二导电型半导体层欧姆接触;绝缘层,该绝缘层将第一和第二接触电极彼此绝缘并且至少部分地覆盖第一和第二接触电极;设置在绝缘层上或上面的第一体电极和第二体电极,该第一和第二体电极分别电连接至第一和第二接触电极;以及绝缘支撑件,其覆盖第一和第二体电极的侧表面并且至少部分地暴露第一和第二体电极的上表面,其中第一体电极包括从第一体电极的侧表面向第二体电极突出的第一突出部和从第一突出部突出的第二突出部,第二体电极包括从第二体电极的侧表面凹陷的第一凹部和从第一凹部进一步凹陷的第二凹部,并且第二突出部形状设计为包括多边形、圆形或具有拥有位于发光装置的中心部分的中心的内切圆的椭圆形的至少部分。

根据本发明的一方面,提供一种发光二极管,其包括:基底;发光结构,位于所述基底上,并包括第一导电型半导体层及台面,所述台面在所述第一导电型半导体层下部彼此相隔地布置且分别包括有源层及第二导电型半导体层;反射电极层,位于所述台面上,并与所述第二导电型半导体层欧姆接触,第一绝缘层,覆盖所述台面及所述第二导电型半导体层,并包括位于所述台面上的区域内并使所述反射电极层的一部分暴露的第一开放区域;电极层,位于所述基底和所述发光结构之间;所述基底包括:至少两个体电极,与所述发光结构电连接;模具,布置于所述体电极之间而围绕所述体电极,所述体电极在彼此相向的面分别包括互相咬合的凹部及凸部,所述凸部包括宽度沿着突出方向变化的区间。

附图说明

图1是根据相关技术的发光装置的横截面图。

图2至图13是根据一些实施例的示例性发光装置的平面图和横截面图。

图14a是根据一些实施例的示例性发光装置的横截面图。

图14b是根据一些实施例的示例性发光装置封装的透视图。

图15a至图15f是根据一些实施例的示例性发光装置的横截面图和平面图。

图16和图17分别是用于描述根据一些实施例的示例性发光装置的平面图和横截面图。

图18是根据一些实施例的示例性发光装置的平面图。

图19和图20分别是根据一些实施例的示例性发光装置的平面图和横截面图。

图21和图22分别是用于描述根据一些实施例的示例性发光装置的平面图和横截面图。

图23和图24显示了用于描述根据一些实施例的示例性发光装置的平面图和横截面图。

图25至图40是用于描述根据一些实施例的示例性发光装置的平面图和横截面图。

图41显示了应用根据本专利文献的一些实施例的发光装置的示例性发光设备的分解透视图。

图42显示了应用根据本专利文献的一些实施例的发光装置的示例性显示装置的横截面图。

图43显示了应用根据本专利文献的一些实施例的发光装置的示例性显示装置的横截面图。

图44显示了应用根据本专利文献的一些实施例的发光装置的示例性前灯的横截面图。

具体实施方式

以下,将参考附图对所公开的技术的示例性实施例进行详细描述。将在以下提供的示例性实施例将通过实例的方式提供以利于对所公开的技术的示例性实施方式的理解。因此,所公开的技术不限于以下将要描述的示例性实施例,而是可以以其它形式实施。此外,在附图中,部件的宽度、长度、厚度等可以为了便于说明而扩大。此外,应当理解,当一个部件被称为在另一个部件“上”、“上面”或“上方”时,该一个部件可以“直接在另一个部件上”、“直接在另一个部件上面”或“直接在另一个部件上方”,或者可以有其它部件介于它们之间。在整个的本说明书中,相同的附图标记表示相同的部件。

图1示出了根据相关技术的倒装芯片型发光装置。如图1中所示出的根据相关技术的倒装芯片型发光装置100可以包括:生长衬底11、第一导电型半导体层13、有源层15、第二导电型半导体层17、第一电极19、第二电极20、第一焊盘30a、第二焊盘30b和绝缘层31。发光单元可以被形成为包括第一导电型半导体层13、有源层15和第二导电型半导体层17。第一导电型半导体层13和第二导电型半导体层17可以分别电连接至第一焊盘30a和第二焊盘30b。

在根据相关技术的倒装芯片型发光装置中,生长衬底11与第一导电型半导体层13分离,因此使得能够改善发光二极管的热辐射效率和光效率。

然而,在生长衬底11被移除的情况下,倒装芯片型发光装置的第一焊盘30a和第二焊盘30b彼此相分离,并且不存在支撑半导体层13、15和17的支撑构件。由此,半导体层13、15和17是易碎的。

在相关技术中,将次级衬底附着至半导体层并随后使用化学蚀刻技术或激光剥离技术来减薄或分离生长衬底的技术已众所周知。然而,由于次级衬底应被单独地附着至半导体层,增加了制造成本。因此,需要能够在减薄或分离生长衬底的情况下防止半导体层破裂的技术。

同时,在倒装芯片型发光装置中,第一凸块30a和第二凸块30b被用来作为热辐射路径。因此,确保第一凸块30a和第二凸块30b的宽度尽可能的大有利于对发光装置的热进行辐射。然而,在倒装芯片型发光装置中,由于通过移除预定区域而形成电极19,第一凸块30a和第二凸块30b设置为以预定距离彼此间隔开。此外,第一凸块30a和第二凸块30b的宽度被限定为不变以防止凸块之间的短路,短路将不利于对发光装置的热进行辐射。

同时,通过允许发光装置的焊盘利用焊膏直接粘附在印刷电路板或类似物上的制造发光装置模块的技术近来已经得到了研究。例如,可以通过将发光装置芯片直接安装到印刷电路板上而不封装该发光装置芯片来制造发光装置模块,或者可以通过制造晶片级发光装置封装并将晶片级发光装置封装直接安装到印刷电路板上来制造发光装置模块。就这些发光装置模块来说,由于焊盘直接接触焊膏,在焊膏中的诸如锡(sn)等的金属元素被扩散在发光装置内,使得在发光装置中可能产生电短路而导致二极管损坏。

此外,针对芯片级封装的需求已增加,在芯片级封装中,省略了将发光装置封装在单独的壳体或类似物中的过程并且发光装置本身被用作封装以将发光装置小型化并增加发光装置的输出。特别地,倒装芯片型发光装置的电极可以执行类似于封装的引线的功能,以使得倒装芯片型发光装置也可以有效地用于芯片级封装中。

在将具有芯片级封装形式的装置用作高输出发光设备的情况下,高密度电流被施加到芯片级封装。当施加高密度电流时,也增加了由发光芯片产生的热。该热在发光装置中产生热应力,并且在具有不同热膨胀系数的材料之间的界面上产生应力以产生残余应力。

特别地,当由于应力在电极之间引起破裂时,发光装置很可能将发生故障,这将会导致发光装置的损坏。因此,在高输出发光设备中使用的发光装置需要高热辐射效率和优异的机械稳定性。

图2至图13(b)是用于描述根据一些实施例的示例性发光装置和制造同样的发光装置的示例性方法的平面图和横截面图。

图2(a)是生长衬底的平面图,在其上第二接触电极形成在外延层上,以及图2(b)是沿图2(a)的线a-a截取的横截面图。

参照图2,生长衬底110被首先制备,并且发光结构120形成在生长衬底110上。生长衬底110可以是发光结构120能够在其上生长的任何衬底,并且可以包括,例如蓝宝石衬底、硅衬底、碳化硅衬底、尖晶石衬底和氮化物衬底或类似物。例如,在本示例性实施例中,生长衬底110可以为蓝宝石衬底。

同时,在生长衬底110和将在生长衬底110上生长的发光结构120具有异质特性的情况下,例如,在发光结构120包括氮化物基的半导体并且生长衬底110为诸如蓝宝石衬底的异质材料衬底的情况下,可以在生长衬底110上进一步形成缓冲层(未示出)。

此外,生长衬底110可以具有各种生长表面,例如,诸如c表面((0001))的极性生长表面、诸如m表面((1-100))或表面((11-20))的非极性生长表面或诸如((20-21))的半极性生长表面。此外,生长表面110可以为图案化衬底。

第一导电型半导体层121、有源层123和第二导电型半导体层125生长在生长衬底110上。

第一导电型半导体层121可以包括,例如n型氮化镓基的半导体层,并且第二导电型半导体层125可以包括p型氮化镓基的半导体层。此外,有源层123可以具有单量子阱结构或多量子阱结构并且包括阱层和阻挡层。此外,阱层可以包括根据所需光的波长选择的复合元素,例如氮化铟镓(ingan)。

第一导电型半导体层121和第二导电型半导体层125可以为具有不同导电类型的半导体层,并且半导体层121、123和125可以通过各种沉积和生长方法形成,包括金属有机化学气相沉积法(mocvd)、分子束外延法(mbe)或氢化物气相外延法(hvpe)等等。

以下,将省略针对用于半导体层的众所周知的技术的描述。

随后可以使用剥离技术形成第二接触电极130。第二接触电极130可以包括反射层131和覆盖层133。此外,第二接触电极130可以进一步包括设置在反射层131和覆盖层133之间的应力松弛层(未示出)。应力松弛层使由于反射层131和覆盖层133的热膨胀系数之间的差异产生的应力松弛。

反射层131可以例如由ni/ag/ni/au形成或包括ni/ag/ni/au,并且可以具有大约的整体厚度。反射层131可以形成为具有以下形状,其中其侧表面是倾斜的,例如,其底部相对更大。反射层131可以使用电子束蒸发形成。

同时,覆盖层133覆盖反射层131的上表面和侧表面以保护反射层131。覆盖层133可以使用溅射技术或使用在生长衬底110处于倾斜的状态下旋转生长衬底110的同时执行真空沉积的电子束蒸发(例如,行星电子束蒸发)形成。覆盖层133可以包括ni、pt、ti或cr,并且通过沉积例如大约五对的ni/pt或大约五对的ni/ti来形成。在一些实施方式中,覆盖层133可以包括tiw、w或mo。

应力松弛层可以根据反射层131和覆盖层133的金属材料进行不同地选择。例如,在反射层131由al或al合金制成或包括al或al合金以及覆盖层133由w、tiw或mo制成或包括w、tiw或mo的情况下,应力松弛层可以为ag、cu、ni、pt、ti、rh、pd或cr的单层或cu、ni、pt、ti、rh、pd或au的复合层。此外,在反射层131由al或al合金制成或包括al或al合金以及覆盖层32由cr、pt、rh、pd或ni制成或包括cr、pt、rh、pd或ni的情况下,应力松弛层可以为ag或cu的单层或ni、au、cu或ag的复合层。

此外,第二接触电极130可以进一步包括防氧化金属部(未示出)。防氧化金属部可以覆盖覆盖层133,包括au以防止覆盖层133的氧化,并且可以例如由au/ni或au/ti形成或包括au/ni或au/ti。在一些实施方式中,ti是优选的,这是因为诸如sio2的氧化层的粘附是良好的。防氧化金属部也可以使用溅射技术或使用在生长衬底110处于倾斜的状态下旋转生长衬底110的同时执行真空沉积的电子束蒸发(例如,行星电子束蒸发)形成。

在第二接触电极130形成之后,移除光阻图案,以使得第二接触电极130形成在第二导电型半导体层125上,如图2(a)或图2(b)中所示。

图2(a)和图2(b)示出了在晶片被划分之前晶片的局部区域。晶片的局部区域可以是或包括单独的装置区域,其中根据本专利文献的发光装置将被制造。在这种情况下,其中在生长衬底110和发光结构120的两个远端中未形成第二接触电极130的区域可以是用于划分晶片的预定划分区域。除非单独进行描述,否则以下将要描述的用于描述本示例性实施例的图可以是用于描述单独的装置区域的图。

图3(a)是生长衬底的平面图,在其上形成台面,以及图3(b)是沿图3(a)线a-a截取的横截面图。

参照图3,台面m形成在第一导电型半导体层121上。台面m包括有源层123和第二导电型半导体层125。有源层123设置在第一导电型半导体层121和第二导电型半导体层125之间。同时,第二接触电极130设置在台面m上。

台面m可以通过将第二导电型半导体层125和有源层123图案化形成,以使得暴露第一导电型半导体层121。台面m的侧表面可以使用诸如光阻回流技术形成为倾斜的。台面m的倾斜侧表面的轮廓可以改善对有源层123中产生的光的提取效率。

多个台面m可以具有较长的形状,其中它们在一个侧面方向上彼此平行地延伸,如所示出的。此外,由于存在多个台面m,盆部区域b可以形成在台面m之间。盆部区域b可以为由设置在其两侧的台面限定的区域并且将第一导电型半导体层121暴露。

同时,第二接触电极130覆盖每个台面m的大部分上表面,并且具有和台面m的平面形状基本相同的形状。第二接触电极130的上表面的整个面积可以为生长衬底110的上表面的面积或第一导电型半导体层121的下表面的面积的70%、80%、90%或更多。

图4(a)是生长衬底的平面图,在其上第一接触电极设置在盆部区域中,以及图4(b)是沿图4(a)的线a-a截取的横截面图。

参照图4(a)和图4(b),第一接触电极140可以形成在盆部区域中,该盆部区域为在台面m之间的区域。可以使用沉积和剥离技术形成第一接触电极140。第一接触电极140可以包括金属,例如ni、pt、pd、rh、w、ti、cr、al、ag或au中的至少一种。第一接触电极140可以与第一导电型半导体层121欧姆接触,并且可以包括由具有高反射率的金属制成或包括具有高反射率的金属的反射层,类似于以上描述的第二接触电极130。

第一接触电极140可以具有较长的形状,其中它们在一个侧面方向上彼此平行地延伸,如所示出的。此外,第一接触电极140可以具有以下形状,即其中它们彼此平行地延伸,同时以预定间隔与第二接触电极130间隔开。

图5(a)是生长衬底的平面图,在其上第一绝缘层形成在第二接触电极和第一接触电极上,以及图5(b)是沿图5(a)的线a-a截取的横截面图。

参照图5,第二接触电极130和第一接触电极140由第一绝缘层150覆盖。随后,移除部分第一绝缘层150以暴露下部区域。第一绝缘层150可以包括暴露第二接触电极130的部分的多个第一开口区域150a和暴露第一接触电极140的部分的多个第二开口区域150b。多个第一开口区域150a可以设置为分别以预定距离彼此间隔开。多个第二开口区域150b可以设置为分别以预定距离彼此间隔开。多个第一开口区域150a中的每一个和多个第二开口区域150b中的每一个可以设置为以预定距离彼此间隔开。以上提及的预定距离可以依据根据本专利文献的示例性实施例的发光装置的电流扩散而确定。此外,第一开口区域150a可以被定位成朝向台面的相同端部偏置。

依据设置在第一开口区域150a和第二开口区域150b下面的第二接触电极130和第一接触电极140的面积,可以对第一开口区域150a中的每一个和第二开口区域150b中的每一个的预定面积进行开放和暴露。第一绝缘层150可以形成为具有均匀厚度或形成为具有不同厚度,这取决于它所设置在其中的区域。

第一绝缘层150可以包括绝缘材料并且可以由以下层形成或包括以下层,例如sio2的氧化物层或类似物、sinx的氮化物层或类似物或mgf2的绝缘层。进一步地,第一绝缘层150可以包括多层,并且包括分布式布拉格反射器,在该反射器中具有不同折射率的材料被交替堆叠。例如,由sio2/tio2或sio2/nb2o5或类似物形成或包括sio2/tio2或sio2/nb2o5或类似物的层被堆叠,由此使得能够形成具有高反射率的绝缘反射层。

可以使用诸如化学气相沉积(cvd)的技术或类似方法来形成第一绝缘层150,并且接着使其图案化以形成第一开口区域150a和第二开口区域150b。

图6(a)是第一绝缘层的平面图,在其上形成焊盘金属层,以及图6(b)是沿图6(a)的线a-a截取的横截面图。

参照图6(a),多个焊盘金属层160形成在第一绝缘层150上。焊盘金属层160可以设置在暴露第二接触电极130的部分和第一接触电极140的部分的第一开口区域150a和第二开口区域150b中。焊盘金属层160形成在生长衬底110的除了其之间的间隔外的大致整个区域上面。因此,电流可以易于分散在整个焊盘金属层160。焊盘金属层160可以通过第一开口区域150a和第二开口区域150b与第二接触电极130和第一接触电极140欧姆接触。

焊盘金属层160可以包括粘合层、金属反射层、扩散阻止层和籽晶层。粘合层可以包括ti、cr、ni或ta或其组合,并且可以被使用以改善焊盘金属层160和第一绝缘层150之间的粘合。金属反射层可以包括al或ag或其组合,并且将入射光反射到焊盘金属层160以提高发光装置的反射率。扩散阻止层可以包括cr、ti、ni、mo、tiw或w或其组合,并且阻止金属原子的扩散以保护金属反射层。籽晶层是为了沉积和电镀在后续工艺中形成的体电极(未示出)而形成的层,其可以由au或cu形成或包括au或cu。因此,籽晶层可以设置在焊盘金属层160的最上面的部分。焊盘金属层160可以通过沉积工艺或电镀工艺形成。焊盘金属层160可以以均匀厚度形成或以不同厚度形成,这取决于它所设置在其中的区域。焊盘金属层160的整个面积可以为生长衬底110的上表面的面积或第一导电型半导体层121的下表面的面积的70%、80%、90%或更多。

图7是在根据本专利文献的示例性实施例的发光装置被划分成单独的二极管之前的晶片的局部区域的平面图。

参照图7,焊盘金属层160和第一绝缘层150形成条纹图案。在图7中,第一绝缘层150暴露在彼此平行设置的焊盘金属层160之间。在本文中,虚线a可以表示用于将晶片划分为单独的二极管的预定划分线。预定划分线可以形成在参照图2描述的预定划分区域中。

焊盘金属层160可以通过后续工艺沿虚线a被划分为第一和第二金属层,但在晶片中彼此互连,以使得在电镀工艺中电流可以在其中流动。

图8(a)和图8(b)是焊盘金属层的平面图,在其上形成绝缘支撑件,图9(a)是沿图8(a)和图8(b)的线a-a截取的横截面图,以及图9(b)是沿图8(a)和图8(b)的线b-b截取的横截面图。

参照图8(a)、图8(b)和图9,绝缘支撑件170和体电极180设置在焊盘金属层160上。绝缘支撑件170包括在其内部区域中形成的体电极180,并且通过耦联区域175、175a和175b耦联至体电极180。此外,可以进一步包括包围绝缘支撑件170的支撑部185。

在体电极175之间的间隔距离可以为30μm至300μm。因此,由于体电极175可以以比相关技术相对更宽的宽度形成,发光装置的热辐射效率可以得以改善。

绝缘支撑件170包括在其内部区域中形成并包围体电极180的耦联图案,并且体电极180还包括形成在边缘处并耦联至绝缘支撑件的耦联图案的耦联图案。绝缘支撑件170的耦联图案和体电极180的耦联图案彼此耦联,从而形成耦联区域175、175a和175b。耦联区域175和175a可以以倒梯形锯齿图案形成,如所示出的。此外,尽管未示出,除了倒梯形锯齿图案之外,耦联区域175和175a可以以三角形锯齿图案、梯形锯齿图案、矩形锯齿图案等形成。

当将图8(a)和图8(b)彼此相比较时,图8(a)包括第一耦联区域175a和第二耦联区域175b。第一耦联区域175a对应于图8(a)的耦联区域175。第二耦联区域175b设置在其中体电极180彼此面对的区域中。第二耦联区域175b包括以相比于第一耦联区域175a更深的深度进入彼此面对的体电极180的图案。在这种情况中,设置在第二耦联区域175b下面的焊盘金属层160中的每一个被设置为不与第二耦联区域175b重叠。也就是说,就图8(b)的示例性实施例而言,第二耦联区域175b被设置在第一绝缘层150上以防止由于第二耦联区域175b在体电极180之间产生的短路。在图8(b)的示例性实施例中,在彼此面对的体电极180和设置在体电极180之间的绝缘支撑件170之间的耦联力可以得以增强。

再次参照图8(b),体电极180可以通过其分别包括在其中的凸部和凹部而彼此接合。凸部和凹部可以设置于在其上体电极180彼此面对的表面上。凸部包括其中凸部的宽度在突出方向上变宽的部分,以及尽管在本示例性实施例中已经示出了宽度非连续变宽的情况,本专利文献并不限于此并且其它实施方式也是可能的。因此,凸部的宽度还可以在突出方向上连续地变宽。在本示例性实施例中,在凸部的宽度不连续变宽的情况中,凸部的宽度可以变宽1.5至2倍。

图8(b)的长度l表示凸部在突出方向上的长度。凸部的整个面积与体电极180的整个面积的比值可以通过长度l计算,并且在本示例性实施例中,凸部的整个面积可以为体电极180的整个面积的1/4或更大。也就是说,由于其中根据本示例性实施例的体电极180彼此耦联的面积的比值明显大于图8(a)中的比值,可以确保在体电极180之间的较强的耦联力。同时,绝缘支撑件170和体电极180在耦联区域175中彼此耦联,由此使得能够形成被包括在根据本专利文献的发光装置中的基底。

绝缘支撑件170的耦联图案和体电极180的耦联图案中的每一个可以包括多个凹部和多个凸部,并且绝缘支撑件170和体电极180在耦联区域175中像锯齿轮一样彼此接合,如所示出的。

在本专利文献中,由于绝缘支撑件170和体电极180像锯齿轮一样彼此接合,与其中不存在耦联图案的情况相比,体电极180和绝缘支撑件170可以在具有更宽的表面积的同时彼此接触。因此,由于可以防止由于绝缘支撑件170和体电极180之间的不同热膨胀系数而导致的耦联力的减少,发光装置的可靠性可以得以改善。

彼此邻近的绝缘支撑件170的耦联图案的凸部和体电极180的耦联图案的凸部可以彼此点对称。也就是说,当绝缘支撑件170的凸部和体电极180的凸部围绕凸部之间的一个点旋转180°时,它们可以彼此重叠。

此外,为了增强绝缘支撑件170和体电极180之间的耦联力,绝缘支撑件170的耦联图案的突出部和体电极180的耦联图案的突出部中的每一个可以包括其中其宽度在突出方向上变宽的区域。进一步地,突出部中的每一个的宽度可以在突出方向上连续地或不连续地变宽。绝缘支撑件170的耦联图案的凸部和体电极180的耦联图案的凸部中的每一个的形式均可以用作突出部中的每一个的形式而不加限制,只要在该形式中绝缘支撑件170和体电极180可以机械地彼此耦联即可。

同时,绝缘支撑件170由支撑部185包围。通过支撑部185,可以增强发光装置在加工期间的结构稳定性,以及可以防止发光结构120在移除生长衬底110之后的翘曲、故障等等。

绝缘支撑件170可以包括光敏聚酰亚胺、su-8、用于电镀的光刻胶、聚对二甲苯、环氧模塑料(emc)或陶瓷粉中的至少一个。绝缘支撑件170和体电极180可以具有20μm至200μm的高度。此外,绝缘支撑件170的上表面和体电极180的上表面可以设置为彼此平齐。

由于通过形成体电极180和绝缘支撑件170提供了根据本专利文献的基底,如果必要的话,基底可以具有各种厚度。因此,由于根据本专利文献的基底的厚度可以基本类似于根据相关技术的金属衬底的厚度,根据本专利文献制造的发光装置可以类似地应用于根据相关技术的应用。

为了在绝缘支撑件170的内部区域中形成体电极180,首先通过涂覆和硬化形成覆盖焊盘金属层160和第一绝缘层150的绝缘支撑件170。随后,绝缘支撑件170的部分,例如,绝缘支撑件170的内部区域的部分,被移除以形成暴露焊盘金属层160的部分的内部开口区域。在形成内部开口区域时,绝缘支撑件170可以通过曝光和显影工艺被图案化,并且通过图案化可以在绝缘支撑件170的内部区域中形成耦联图案。

接下来,形成埋入内部开口区域中的体电极180。体电极180可以通过诸如沉积法、电镀法等的方法形成。体电极180被形成为填入内部开口区域中以接触焊盘金属层160,以使得体电极180和发光结构120可以彼此电连接。

由于包含在根据本专利文献的发光装置中的绝缘支撑件170在体电极180形成之前包括耦联图案,通过诸如电镀法等的方法形成在内部开口区域中的体电极180可以具有与绝缘支撑件170的耦联图案自然地接合的耦联图案。

体电极180可以依次包括导电层、阻挡层和防氧化层。导电层,其为用于扩散电流的层,可以包括cu或ag或类似物。阻挡层,其为用于防止包含在体电极180中的金属原子扩散的层,可以包括ni或pd或类似物。防氧化层,其为用于防止体电极180的氧化的层,可以由au或类似物形成或包括au或类似物,并且可以由包括ag和/或al的氧化牺牲层替换。防氧化层或氧化牺牲层可以设置在上表面上,在该上表面上体电极180暴露在外面。

体电极180的下表面的整个面积可以为第二导电型半导体层的上表面的面积的70%、80%或90%或更多。在本示例性实施例中,由于体电极被形成为具有宽的面积,发光装置的热辐射效率高。

图10是在根据本专利文献的示例性实施例的发光装置被划分成单独的二极管之前的晶片的局部区域的平面图。

参照图10,支撑部185可以设置为对应于如图17中所示的预定划分线。体电极180可以依据设置在其下方的焊盘金属层160的位置和面积而形成。体电极180和支撑部185可以通过相同的工艺形成。在一些实施方式中,绝缘支撑件170形成在焊盘金属层160上,并且绝缘支撑件170的局部区域被图案化为暴露焊盘金属层160和第一绝缘层150的部分。图案化区域可以为对应于预定划分线的预定划分区域。通过图案化工艺开口的区域被涂覆有用于形成以上提及的体电极180的材料或通过电镀工艺埋入,并且使材料硬化,从而使得能够形成体电极180和支撑部185。因此,体电极180和支撑部185可以使用相同的材料以相同的工艺形成。

图11是示出为在移除生长衬底110之后使得第一导电型半导体层121指向上的平面图。因此,在本示例性实施例中,绝缘支撑件170和体电极180被定位在发光结构120的下面。

图12(a)是处于生长衬底被分离的状态的外延层的横截面图,该外延层具有形成在其表面上的粗糙度。图12(b)和图12(c)是在其上形成有第二绝缘层的发光结构的横截面图。

图12(a)是沿图11中示出的线a-a截取的横截面图,以及图12(b)是在图11中示出的示例性实施例上设置第二绝缘层之后沿线a-a截取的横截面图。图12(c)是在图11中示出的示例性实施例上设置第二绝缘层之后沿线b-b截取的横截面图。

接下来,参照图12(a),生长衬底110与发光结构120分离。生长衬底110可以通过诸如激光剥离法、化学剥离法、应力剥离法或热剥离法等方法与发光结构120分离。由于移除了生长衬底110,可以改善根据本专利文献的发光装置的热辐射效率和光效率。

体电极180暴露的表面可以通过化学机械抛光平坦化。在由于生长衬底110的分离而暴露的第一导电型半导体层121的表面上可以形成粗糙度。此外,在形成粗糙度之前,可以化学地或物理地移除在第一导电型半导体层121的表面上的残留物,并且可以从第一导电型半导体层121的表面移除预定厚度。在分离生长衬底110的工艺中,在第一导电型半导体层121附近可能产生损坏或破坏。因此,第一导电型半导体层121的表面被移除预定厚度,由此使得整个第一导电型半导体层121能够实现良好的平均晶体状。

粗糙度的形成可以通过使用koh和/或naoh溶液或硫磷酸的湿法蚀刻、通过光增强化学(pec)蚀刻形成或通过其它湿法蚀刻、干法蚀刻或电解方式。在第一导电型半导体层121的表面上形成粗糙度,从而改善光提取效率。

根据本专利文献的各种实施例,由于包括彼此机械耦联的绝缘支撑件170和体电极180的基底用作支撑衬底,即使将生长衬底110分离,仍可以确保发光装置的结构稳定性。

随后,参照图12(b)和12(c),发光结构120可以图案化以形成发光结构120和预定划分区域300。可以使用干法蚀刻或类似方法进行图案化。预定划分区域300被形成使得发光结构120可以被划分为一个或多个发光装置。

随后,第二绝缘层190可以形成在发光结构120和暴露的支撑部185上。不对第二绝缘层190进行限定,只要其是透明绝缘层并且其可以通过沉积工艺或类似工艺形成即可。第二绝缘层190可以保护发光结构120免受外部环境影响。

随后,依据由图案化形成的预定划分区域300进行将晶片划分为单独的装置的工艺。该工艺可以包括使用诸如金刚石刀片的切割刀的切削工艺。可以通过切削工艺移除设置在预定划分区域300内的支撑部185。

在一些实施方式中,并不完全移除支撑部185且可以保留支撑部185的至少部分。在这种情况下,绝缘支撑件170的部分可以设置在支撑部185和焊盘金属层160之间,从而使得能够防止由于支撑部185和焊盘金属层160之间的接触而产生的电短路。

因此,形成了根据图13(a)和图13(b)中示出的本专利文献的示例性实施例的发光装置。图13(a)的横截面图是以和图12(b)的横截面图相同的方向观察发光装置的横截面图,以及图13(b)的横截面图是以和图12(c)的横截面图相同的方向观察发光装置的横截面图。

图14a是用于描述根据本专利文献的一些实施例的示例性发光装置的横截面图。

参照图14a,发光装置400是根据以上描述的本专利文献的示例性实施例的发光装置,并且被安装在次安装衬底500上。

次安装衬底500包括衬底530和设置在衬底530上的电极图案520。衬底530可以为具有优异导热性的beo、sic、si、ge、sige或aln或陶瓷衬底中的任一个。然而,衬底530不限于此且其它实施方式也是可能的,而衬底可以是包括具有高导热性和优异的导电性的金属材料以及具有高导热性的绝缘材料的衬底。

当电极图案520形成为具有对应于体电极180形状的形状时,体电极180分别结合至电极图案520。在本文中,可以使用高温或超声波或使用高温和超声波两者将体电极180结合至电极图案520。可选地,可以使用焊膏将体电极180结合至电极图案520。

体电极180和电极图案520可以通过结合区域510采取以上描述的各种结合方法彼此相结合。

图14b是根据本专利文献的一些实施例的示例性发光装置封装的透视图。

参照图14b,发光装置封装包括衬底300和发光装置400、次安装衬底500以及安装在衬底300的上表面中形成的腔体317中的导线330,衬底300包括第一框架311、第二框架313和设置在第一框架311和第二框架313之间的绝缘层315。

发光装置400可以包括根据以上描述的示例性实施例的发光装置。

第一框架311和第二框架313可以是金属框架或陶瓷框架或者包括金属框架或陶瓷框架。在第一框架311和第二框架313是金属框架的情况中,它们可以包括含有al、ag、cu或ni等具有优异电特性和热辐射特性的类似物的单金属或其合金。

绝缘层315可以包括粘合部,并且用来将第一框架311和第二框架313固定至其两侧。通过将焊盘和电源通过导线330彼此连接,可以对发光装置400供电。

图15a至图15f是用于描述根据一些实施例的示例性发光装置和制造同样的示例性发光装置的示例性方法的横截面图和平面图。除了体电极180和绝缘支撑件170的形式不同外,图15a至图15f的示例性实施例和图13(b)的实施例相同。因此,将省略重复的描述。

参照图15a至15f,体电极180和/或绝缘支撑件170可以具有多级结构。例如,体电极180和/或绝缘支撑件170的上部和下部可以具有不同的宽度。此外,体电极180和/或绝缘支撑件170可以在根据本示例性实施例的晶片被划分为单独的二极管之前的工艺中形成。

再次参照图15a,绝缘支撑件170可以覆盖体电极180的下表面的部分。也就是说,除了体电极180下部开口区域之外,绝缘支撑件170可以覆盖体电极180。在本专利文献中,与相关技术相比,体电极180可以设置地彼此更为接近。因此,在通过焊膏或类似物将发光装置安装在印刷电路板或类似物上时,由于焊膏而产生的体电极180之间的短路可能成为问题。然而,在本示例性实施例中,除了体电极180的下部开口区域之外,体电极180的下表面的部分被绝缘支撑件170所覆盖,由此使得能够防止由于焊膏而产生的体电极180之间的短路。也就是说,形成了暴露体电极180下表面的凹部,并且凹部的侧壁由绝缘支撑件170形成,由此使得能够防止体电极180之间的短路。

根据图15a的示例性实施例,在通过电镀技术或类似技术将体电极180设置在绝缘支撑件170的内部区域中之后,可以通过附加的工艺形成覆盖体电极180的外侧区域的绝缘支撑件170。

再次参照图15b,图15b的示例性实施例不同于图15a的实施例,其不同之处在于设置在体电极180之间的绝缘支撑件170在体电极180中以多级结构形成。在本示例性实施例中,体电极180和绝缘支撑件170两者都具有多级结构,该结构中其上端部和下端部具有不同的宽度。根据图15b的示例性实施例,直到设置在体电极180之间的绝缘支撑件170的宽度改变之前,形成体电极180。随后,体电极180的局部区域由设置在体电极180之间的绝缘支撑件170覆盖。再次,形成体电极180,并且构造完成的体电极180的外侧区域由绝缘支撑件170覆盖,由此使得形成绝缘支撑件170的形状成为可能。

再次参照图15c,图15c的示例性实施例与图15b的实施例相同,除了体电极180的下表面和绝缘支撑件170的下表面平坦地彼此平行之外。在本示例性实施例中,设置在体电极180的面对区域中的绝缘支撑件170具有多级结构,并且彼此面对的体电极180也具有多级结构。

因此,可以防止由于焊膏而产生的体电极180之间的短路,而不用将绝缘支撑件170设置为覆盖体电极180的下表面的外侧区域。

再次参照图15d,图15d的示例性实施例与图15c的实施例相同,除了体电极180中的绝缘支撑件170的宽度具有梯度之外,该梯度从绝缘支撑件170的上端部向其下端部连续地增大。此外,体电极180的宽度可以具有从体电极180的下端部向其上端部连续地增大的梯度。

在本示例性实施例中,设置在体电极180之间的绝缘支撑件170的宽度可以连续地增大。为了形成根据本示例性实施例的绝缘支撑件170的形状,在根据以上描述的本专利文献的示例性实施例的发光装置中,执行蚀刻工艺或类似工艺,以使得在下表面都平坦的绝缘支撑件170和体电极180的形成完成之后,在体电极180之间的区域中形成具有梯度的凹槽。随后,用绝缘支撑件170填入凹槽,由此使得能够形成根据图15d的示例性实施例的绝缘支撑件170的形状。可选地,在通过电镀或类似工艺形成体电极180之后,使得在形成体电极180的同时在体电极180之间形成具有梯度的凹槽,用绝缘支撑件170填入凹槽,由此使得能够形成根据本示例性实施例的绝缘支撑件170的形状。

再次参照图15e,图15e的示例性实施例与图15d的实施例相同,除了绝缘支撑件170覆盖体电极180的下表面的外侧区域之外。在根据图15d的示例性实施例的绝缘支撑件170的形状形成之后,根据本示例性实施例的绝缘支撑件170的形状可以通过将体电极180的下表面的外侧区域覆盖的附加工艺形成。

在本专利文献中,图15a、图15b和图15e的示例性实施例具有共同点,其共同点在于:体电极180和绝缘支撑件170的下表面彼此不平行,形成了暴露体电极180的下表面的凹部,以及凹部的侧壁由绝缘支撑件170形成。在本示例性实施例中,由于可以通过凹部容纳焊膏以固定发光装置,所以在表面安装工艺中可以容易地实现对准。

图15f是其中体电极180被设置为在图15a、图15b和图15e的示例性实施例中观察的平面图。在绝缘支撑件170下方的耦联图案由虚线表示。

参照图15f,每一个体电极180的一部分通过绝缘支撑件170的下表面的凹部而被暴露。每一个暴露的体电极180可以电连接至具有正电极和负电极的电极图案。

在本专利文献中,尽管未图示,但是在将晶片分成单元二极管之前或之后,可以将波长转换层沉积或涂覆在发光装置上,所述发光装置是其上形成有第二绝缘层190的晶片或单元二极管。波长转换层可具有均匀的厚度。波长转换层可含有将有源层123产生的光的波长进行转换的磷光体和树脂。磷光体可以和树脂混合并可随意或均匀设置。

树脂可包括诸如环氧树脂或丙烯酸树脂的聚合物树脂,或硅树脂,并作为使磷光体分散的基体。磷光体可包括各种现有技术中已知的磷光体并可包括例如石榴石磷光体、铝酸盐磷光体、硫化物磷光体、氧氮化物磷光体、氮化物磷光体、基于氟化物的磷光体或硅酸盐磷光体中的至少一种。然而,本专利文献不限于此,且其它实施方式也是可行的。

可以利用诸如气溶胶、脉冲激光沉积(pld)、印刷或利用旋布玻璃(sog)进行的旋涂等多种方法来沉积或涂覆波长转换层。

另外,在本专利文献中,尽管未图示,但是在将晶片分成单独的器件之前或之后,可以将光学玻璃透镜设置于发光装置上,所述发光装置是其上形成有第二绝缘层190的晶片或单元装置。光学玻璃透镜可控制由有源层123产生的光的光束角度。另外,可以利用具有微透镜或菲涅耳透镜形式的光学玻璃透镜将二次光学透镜形成于发光装置上。可以利用sog或透明的有机材料作为粘合剂将光学玻璃透镜粘合到发光装置上。使用光学上透明的sog或透明的有机材料,从而能够降低光损失。进一步地,在如上所述波长转换层形成于发光装置上之后,可以形成光学玻璃透镜。

在本专利文献中,发光装置可以通过由绝缘支撑件170包围或围绕的体电极180直接安装在印刷电路板上,并且体电极180的侧表面未暴露,从而可以防止焊膏中诸如锡(sn)等的金属元素扩散到发光装置中。另外,由于根据本专利文献的发光装置中包含的绝缘支撑件170和体电极180可以在耦联区域175彼此机械耦联,因此可以提高发光装置的可靠性。另外,由于体电极180可以彼此相邻地设置,因此可以提高发光装置的热辐射效率。

图16和图17分别示出了根据本专利文献的一些实施例的示例性发光装置的平面图和横截面图。图17图示了沿图16的线i-i'截取的横截面,图18(a)到图18(d)是根据本专利文献的一些实施例的发光装置的平面图。

参照图16和图17,发光装置包括发光结构220、第一接触电极230、第二接触电极240、绝缘层250、绝缘层260、第一体电极271、第二体电极273和绝缘支撑件280。进一步地,发光装置可进一步包括生长衬底(未图示)、连接电极245和应力缓冲层265。

发光结构220包括第一导电型半导体层221、设置在第一导电型半导体层221上的有源层223和设置在有源层223上的第二导电型半导体层225。第一导电型半导体层221、有源层223和第二导电型半导体层225可包括基于iii-v的化合物半导体,例如基于氮化物的半导体,如(al、ga、in)n。第一导电型半导体层221可包括n型杂质(例如si),第二导电型半导体层225可包括p型杂质(例如mg),并且反之亦然。有源层223可包括多量子阱(mqw)结构,并且可以确定有源层223的成份比,从而发射具有期望的峰值波长的光。

另外,发光结构220可包括通过将第二导电型半导体层225和有源层223部分去除而将第一导电型半导体层221部分地暴露在其内的区域。例如,如图17所示,发光结构220可包括穿过第二导电型半导体层225和有源层223而将第一导电型半导体层221暴露的至少一个孔220a。孔220a的数量可以是多个,孔220a的形式和布局不限于图17所示的那些。另外,通过将第二导电型半导体层225和有源层223部分去除,也可以提供将第一导电型半导体层221部分地暴露在其内的区域,从而形成包括第二导电型半导体层225和有源层223的台面。

在一些实施方式中,发光结构220可进一步包括通过增加其下表面的粗糙度而形成的粗糙面220r。粗糙面220r可以通过湿法蚀刻法、干法蚀刻法或电化学蚀刻法中的至少一种方法形成,并且可以通过例如光电化学(pec)蚀刻法、使用包括koh和naoh的蚀刻液的蚀刻方法等形成。因此,发光结构220可包括形成在第一导电型半导体层221表面并具有微米到纳米尺度的突出部和/或凹部。通过粗糙面220r,可以提高由发光结构220发出的光的光提取效率。

在一些实施方式中,发光结构220可进一步包括位于第一导电型半导体层221下面的生长衬底(未图示)。只要发光结构220可以在生长衬底上生长,生长衬底就不受限制。例如,生长衬底可以是或包括蓝宝石衬底、碳化硅衬底、硅衬底、氮化镓衬底或氮化铝衬底等。可以使用多种技术,将生长衬底从发光结构220中分离及去除。

第二接触电极240可设置在第二导电型半导体层225上,并且可以与第二导电型半导体层225形成欧姆接触。在一些实施方式中,第二接触电极240可至少部分地覆盖第二导电型半导体层225的上表面,并且可设置成大体覆盖第二导电型半导体层225的上表面。进一步地,可以形成第二接触电极240以覆盖第二导电型半导体层225的上表面,第二导电型半导体层225作为除了发光结构220的第一导电型半导体层221所暴露的位置以外的剩余区域的单体。因此,电流均匀地供应至整个发光结构220,从而可提高电流分散效率。然而,本专利文献不限于此,且其它实施方式也是可行的。例如,第二接触电极240还可包括多个单元电极。

第二接触电极240可以由可与第二导电型半导体层225形成欧姆接触的材料构成或包括该材料,并可包括例如金属材料和/或导电氧化物。

当第二接触电极240包括金属材料时,第二接触电极240可包括反射层和覆盖反射层的覆盖层。如上所述,第二接触电极240在与第二导电型半导体层225形成欧姆接触的同时,也可以用于反射光。因此,反射层可包括具有高反射率并可与第二导电型半导体层225形成欧姆接触的金属。例如,反射层可包括ni、pt、pd、rh、w、ti、al、mg、ag或au或其组合。另外,反射层可包括单层或多层。

覆盖层可以防止反射层和其它材料之间的相互扩散,并可以防止由外部其它材料向反射层扩散引起反射层损坏。因此,可以形成覆盖层,以覆盖反射层的下表面和侧表面。覆盖层可以与反射层一起电连接到第二导电型半导体层225,从而与反射层一起充当电极。覆盖层可包括,例如,au、ni、ti、cr等,并可包括单层或多层。

可以利用电子束蒸发或电镀方案等形成反射层和覆盖层。

同时,在第二接触电极240包括导电氧化物的情况下,导电氧化物可以是或包括ito、zno、azo或izo等。与第二接触电极240包括金属时相比,当第二接触电极240包括导电氧化物时,增大由第二接触电极240覆盖的第二导电型半导体层225的上表面的区域是可能的。当第二接触电极240由导电氧化物制成或包括导电氧化物时,从第一导电型半导体层221所暴露的区域的边缘到第二接触电极240之间的间隔距离可以相对较短。在这种情况下,由于从第二接触电极240和第二导电型半导体层225彼此接触的部分到第一接触电极230和第一导电型半导体层221彼此接触的部分的之间的最短距离可以变得相对较短,因此可以降低发光装置的正向电压vf。

这是由于在第二接触电极240由金属材料制成或包括金属材料的情况下使用的制造方法和在第二接触电极240由导电氧化物制成或包括导电氧化物的情况下使用的制造方法之间存在差异。例如,由于金属材料形成于沉积或电镀方案中,金属材料在掩模的工艺范围内以预定距离形成于与第二导电型半导体层225的外缘隔开的部分。另一方面,导电氧化物一般形成于第二导电型半导体层225上,然后在将第一导电型半导体层221暴露而进行的蚀刻过程中通过相同的工艺去除。因此,可以形成导电氧化物,以便离第二导电型半导体层225的外缘相对较近。然而,本专利文献不限于此,且其它实施方式也是可行的。

另外,在第二接触电极240包括ito,第一绝缘层250包括sio2,并且在第一接触电极230包括ag的情况下,可以形成包括ito/sio2/ag的堆叠结构的全方位反射器。

绝缘层250和绝缘层260部分覆盖第一接触电极230和第二接触电极240,并且将第一接触电极230和第二接触电极240彼此绝缘。绝缘层250和绝缘层260可包括第一绝缘层250和第二绝缘层260。接着,将先描述第一绝缘层250,随后将描述与第二绝缘层260相关联的内容。

第一绝缘层250可部分覆盖发光结构220的上表面和第二接触电极240。另外,第一绝缘层250可以覆盖孔220a的侧表面,并可将暴露于孔220a中的第一导电型半导体层221部分地暴露。第一绝缘层250可包括设置于与孔220a对应的部分上的开口部和暴露第二接触电极240的部分的开口部。通过上述开口部,可以将第一导电型半导体层221和第二接触电极240部分地暴露。

第一绝缘层250可包括绝缘材料,例如sio2、sinx、或mgf2等。进一步地,第一绝缘层250可包括多层,并可包括分布式布拉格反射器,其内具有不同折射率的材料交替堆叠。

在第二接触电极240包括导电氧化物的情况下,第一绝缘层250包括分布式布拉格反射器,从而能够提高发光装置的发光效率。另外,不同于此,第二接触电极240包括导电氧化物,第一绝缘层250由透明绝缘氧化物(例如sio2)制成或包括透明绝缘氧化物,从而能够利用第二接触电极240,第一绝缘层250和第一接触电极230的堆叠结构形成全方位反射器。在一些实施方式中,形成了第一接触电极230,以便基本大体覆盖除了第二接触电极240的部分被暴露的区域以外的第一绝缘层250的表面。因此,第一绝缘层250的一部分可以介于第一接触电极230和第二接触电极240之间。

在一些实施方式中,第一绝缘层250可进一步覆盖发光结构220的侧表面的至少一部分。第一绝缘层250覆盖发光结构220的侧表面的程度可以根据发光装置制造过程中的芯片单元的隔离来改变。在一些实施方式中,可以形成第一绝缘层250,以便只覆盖发光结构220的上表面。可选地,在发光装置制造过程中将晶片在芯片单元中隔离后,形成第一绝缘层250的情况下,发光结构220的侧表面也可以被第一绝缘层250覆盖。

第一接触电极230可以部分覆盖发光结构220。另外,第一接触电极230与第一导电型半导体层221通过孔220a和设置于与其对应的部分上的第一绝缘层250的开口部进行欧姆接触。在本示例性实施例中,可以形成第一接触电极230,以便大体覆盖除了第一绝缘层250的部分区域以外的其它部分。因此,通过第一接触电极230,可以将光反射。另外,通过第一绝缘层250,可以将第一接触电极230与第二接触电极240电绝缘。

形成了第一接触电极230,以便大体覆盖除了部分区域以外的发光结构220的上表面,从而能够进一步提高电流分散效率。另外,由于第一接触电极230可以覆盖未被第二接触电极240覆盖的部分,因此光被更有效地反射,从而能够提高发光装置的发光效率。

如上所述,第一接触电极230在与第一导电型半导体层221欧姆接触的同时,可以用于反射光。因此,第一接触电极230可包括诸如al层的高反射金属层。在本文中,第一接触电极230可以由单层或多层组成或包括单层或多层。高反射金属层可以形成于由ti、cr、ni等组成的或包括ti、cr、ni等的粘合层上。然而,本专利文献不限于此,且其它实施方式也是可行的。即,第一接触电极230还可包括ni、pt、pd、rh、w、ti、al、mg、ag或au中的至少一种。

在一些实施方式中,也可以形成第一接触电极230,以便覆盖发光结构220的侧表面。在第一接触电极230也形成于发光结构220的侧表面的情况下,将从有源层223发出的光向上反射到侧表面,以提高发射到发光装置的上表面的光的比率。在形成第一接触电极230以覆盖发光结构220的侧表面的情况下,第一绝缘层250可以介于发光结构220的侧表面和第一接触电极230之间。

同时,发光装置可进一步包括连接电极245。连接电极245可以设置于第二接触电极240上,并可通过第一绝缘层250的开口部电连接到第二接触电极240上。进一步地,连接电极245可以将第二接触电极240和第二体电极273彼此电连接。另外,可以形成连接电极245,以便部分地覆盖第一绝缘层250,并可以与第一接触电极230隔开并绝缘。

连接电极245的上表面可以形成为与第一接触电极230的上表面大体相同的高度。另外,连接电极245可以利用与第一接触电极230相同的工艺形成,连接电极245和第一接触电极230可包括相同的材料。然而,本专利文献不限于此,且其它实施方式也是可行的。例如,连接电极245和第一接触电极230可包括不同的材料。

第二绝缘层260可部分地覆盖第一接触电极230,并可包括将第一接触电极230部分地暴露的第一开口部260a和将第二接触电极240部分地暴露的第二开口部260b。第一开口部260a和第二开口部260b的数量均可为一个或多个。

第二绝缘层260可包括绝缘材料,例如sio2、sinx、或mgf2等。进一步地,第二绝缘层260可包括多层,并可包括分布式布拉格反射器,其内具有不同折射率的材料交替堆叠。在第二绝缘层260由多层材料构成或包括多层材料的情况下,第二绝缘层260的最上层可以由sinx构成或包括sinx。第二绝缘层260的最上层由sinx制成,从而能够更有效地防止水分渗入发光结构220。

应力缓冲层265设置于绝缘层250和绝缘层260上。在一些实施方式中,应力缓冲层265可设置于第二绝缘层260上。应力缓冲层265可至少部分地覆盖第二绝缘层260的上表面,如图所示。在一些实施方式中,应力缓冲层265可进一步覆盖第二绝缘层260的侧表面的部分。在这种情况下,应力缓冲层265可以接触第一接触电极230和连接电极245。例如,应力缓冲层265可进一步覆盖第一开口部260a和第二开口部260b的侧表面。

应力缓冲层265用于松弛在驱动发光装置时产生的应力。应力缓冲层265可具有相对较大的杨氏模量。因此,即使在高应力时,应力缓冲层仍然显示了低应变行为。因此,产生了通过应力缓冲层265吸收能量的效果,从而能够降低施加于发光结构220、第一接触电极230、第二接触电极240、绝缘层250、绝缘层260、第一体电极271、第二体电极273和绝缘支撑件280的应力。通过应力缓冲层265来松弛施加于如上所述的其它部件的应力,使得发光装置的机械稳定性提高,并且使得将会产生裂纹和故障的可能性减少,从而提高发光装置的稳定性。

另外,应力缓冲层265可具有比绝缘层250、绝缘层260和/或绝缘支撑件280低的残余应力(由预定应力产生的)。因此,应力缓冲层265可在重复地打开或关闭发光装置的过程中通过残余应力来松弛施加于如上所述的其它部件的应力。另外,应力缓冲层265可具有相对优异的水分吸收特征。例如,应力缓冲层265的水分吸收特征可以低于绝缘支撑件280。应力缓冲层265具有相对较低的水分吸收特征,从而能够防止由于水分渗入发光装置中产生的裂纹及分层现象。

此外,应力缓冲层265和绝缘支撑件280之间的粘合性可高于绝缘层250、绝缘层260和绝缘支撑件280之间的粘合性。因此,与绝缘支撑件280形成于第二绝缘层260上的情况下相比,在绝缘支撑件280形成于应力缓冲层265上的情况下,可显著地降低在界面处产生分离或分层的可能性。

具有如上所述效果的应力缓冲层265可包括绝缘材料,其显示出应力松弛行为并具有防止水分渗透的效果和提高粘合性的效果。例如,应力缓冲层可包括聚酰亚胺、聚四氟乙烯、苯并环丁烯(bcb)或聚对二甲苯中的至少一种。在一些实施方式中,应力缓冲层265可包括感光材料(例如聚酰亚胺),并且在应力缓冲层265包括感光材料的情况下,仅仅利用使感光材料显影的工艺就可以形成应力缓冲层265。因此,可以省略单独附加的图案化过程,从而可以简化发光装置的制造过程。应力缓冲层265可以接触第一体电极271、第二体电极273和绝缘支撑件280。

只要应力缓冲层265可以获得有效的应力松弛行为和防渗透效果,那么应力缓冲层265的厚度不受限制,并且可为约2-30μm。然而,本专利文献不限于此,且其它实施方式也是可行的。

应力缓冲层265可以通过沉积和图案化工艺形成。进一步地,可以同时将应力缓冲层265和第二绝缘层260进行图案化。例如,形成了覆盖第一接触电极230的第二绝缘层260,应力缓冲层265形成于第二绝缘层260上,并且同时将第二绝缘层260和应力缓冲层265进行图案化,从而能够提供如图所示的应力缓冲层265。然而,本专利文献不限于此,且其它实施方式也是可行的。

同时,也可以省略应力缓冲层265。

第一体电极271和第二体电极273可设置于发光结构220上,并可分别电连接到第一接触电极230和第二接触电极240。在一些实施方式中,第一体电极271和第二体电极273可分别直接或电连接到第一接触电极230和第二接触电极240。在本文中,第一体电极271和第二体电极273可分别通过第一开口部260a和第二开口部260b电连接到第一接触电极230和第二接触电极240。

第一体电极271可包括从第一体电极271的朝向第二体电极273的侧表面突出的突出部271a。第二体电极273包括从第二体电极273的朝向第一体电极271的侧表面凹陷的凹部273a。突出部271a和凹部273a分别包含于第一体电极271和第二体电极273中,从而可相对增加第一体电极271的水平横截面面积并相对减小第二体电极273的水平横截面面积。因此,第一体电极271的水平横截面面积大于第二体电极273的水平横截面面积。

另外,沿着第一体电极271和第二体电极273彼此相对的间隔区域形成的虚拟线d1-d1'可具有一个或多个弯曲部分。尽管具有一个或多个弯曲部分的虚拟线d1-d1'的形状和布局与突出部271a和凹部273a相对应,但是本专利文献不限于此,且其它实施方式也是可行的。虚拟线d1-d1'的起点和终点可设置于同一条线上。如图所示,虚拟线d1-d1'的起点和终点大体设置于将发光装置均匀等分的线上,并且虚拟线d1-d1'是弯曲的,这样虚拟线d1-d1'可以被定位,从而使其一部分更接近第二体电极273。

可以以彼此接合的方式设置突出部271a和凹部273a。例如,如图16所示,凹部273a凹陷的程度及其位置可分别大体对应于突出部271a突出的程度及其位置。因此,第一体电极271和第二体电极273之间的间隔距离可大体恒定。

同时,突出部271a和凹部273a的形状不限于如图16所示的形状。例如,如图18(a)所示,突出部271a在从第一体电极的侧表面到突出部271a的表面的突出方向可具有变化的宽度。在一些实施方式中,突出部271a的宽度在突出方向可以减小。凹部273b在从第二体电极的侧表面到凹部273b的表面的凹陷方向也可具有变化的宽度。在一些实施方式中,凹部273b的宽度在凹陷方向可以减小,以便对应于突出部271b。在本文中,沿着朝向彼此的第一体电极271和第二体电极273之间的间隔区域延伸的虚拟线d2-d2'可具有一个或多个弯曲部分。另外,如图18(b)所示,可以形成多个突出部271c,并且可以形成一个或多个凹部273c,其形状与多个突出部271c中的至少一些的突出形状相对应。在本文中,沿着朝向彼此的第一体电极271和第二体电极273之间的间隔区域延伸的虚拟线d3-d3'可具有一个或多个弯曲部分,并可具有比图18(a)的示例性实施例更多的弯曲部分。另外,如图18(c)所示,突出部271d在突出方向可具有变化的宽度,例如在突出方向增加的宽度。凹部273d在凹陷方向也可具有变化的宽度,例如在凹陷方向减小的宽度,以便对应于突出部271d。在本文中,沿着朝向彼此的第一体电极271和第二体电极273之间的间隔区域延伸的虚拟线d4-d4'可具有一个或多个弯曲部分。另外,如图18(d)所示,可以形成多个突出部271e,并且可以形成一个或多个凹部273e,其形状与多个突出部271e中的至少一些的突出形状相对应。突出部271e和凹部273e的外侧可形成曲线形。在本文中,沿着朝向彼此的第一体电极271和第二体电极273之间的间隔区域延伸的虚拟线d5-d5'可具有一个或多个弯曲部分。

然而,本专利文献不限于此,且其它实施方式也是可行的。例如,突出部271a和凹部273a的形状可以进行各种修改。

在驱动发光装置时产生了热量。然而,由于绝缘支撑件280以及体电极271和体电极273具有不同的热膨胀系数,因此,当热量产生时,应力被施加于绝缘支撑件280以及体电极271和体电极273。在一些实施方式中,相对较大的应力被施加于第一体电极271和第二体电极273之间的区域,这样绝缘支撑件280中可产生裂纹,并且可以产生绝缘支撑件280以及体电极271和体电极273彼此分层的现象。在体电极271和体电极273之间的区域形成为直线形的情况下,绝缘支撑件280中产生的裂纹很容易沿直线方向延展,从而损害发光装置。例如,在介于体电极271和体电极273之间限定并具有直线形状的虚拟线中,在形成虚拟线以便仅仅与绝缘支撑件280重叠而与体电极271和体电极273不重叠的情况下,体电极271和体电极273之间产生的裂纹很容易沿着虚拟线延展,从而产生绝缘支撑件280分离的问题。

根据本示例性实施例,第一体电极271包括突出部271a,第二体电极273包括凹部273a,并且沿着彼此相对的第一体电极271和第二体电极273之间的间隔区域延伸的虚拟线d1-d1'具有至少一个弯曲部分,从而增加了对体电极271和体电极273之间的部分绝缘支撑件280的应力的阻力。另外,即使体电极271和体电极273之间的部分绝缘支撑件280中产生了裂纹,也可以在体电极271和体电极273之间的区域形成至少一个弯曲部分,从而可以抑制裂纹的延展。在一些实施方式中,体电极271和体电极273的至少部分与将虚拟线d1-d1'的起点和终点彼此连接并具有直线形状的另一条虚拟线重叠,从而通过与具有直线形状的另一条虚拟线重叠的体电极271和体电极273的部分,在穿越绝缘支撑件280的同时,阻断了裂纹的延展。因此,即使绝缘支撑件280中产生了裂纹,也可以有效地防止绝缘支撑件280分离的现象。

此外,增加了绝缘支撑件280以及体电极271和体电极273的机械稳定性,并且提高了应力阻力,从而能够抑制绝缘支撑件280中产生的裂纹或损坏或抑制绝缘支撑件280以及体电极271和体电极273在发光装置制造过程中的生长衬底的分离过程中的彼此分层。

因此,根据本示例性实施例的发光装置具有优异的机械稳定性。例如,可以提供通过防止绝缘支撑件280产生裂纹及损坏而具有优异的可靠性的发光装置。进一步地,由于减少了根据本示例性实施例的发光装置的结构的制造过程中发光装置产生缺陷的可能性,可以提高发光装置的工艺成品率。

此外,第一体电极271包括突出部271a,使得第一体电极271的水平横截面面积大于第二体电极273,从而提高了发光装置的散热效率。在第一导电型半导体层221为n-型半导体层的情况下,第一体电极271也可充当n-型电极,并且在驱动发光装置时产生的光发射和热量在第一体电极271所在的区域相对集中。因此,类似于本示例性实施例,第一体电极271的水平横截面面积形成为大于第二体电极273的水平横截面面积,以使在发光装置的整个发光区域中的光发射均匀,从而能够提高光发射特性,并且通过第一体电极271,有效地散发了热量,从而能够提高发光装置的热辐射效率。因此,将取决于发光结构220的位置的温度差异最小化,从而能够提高温度均匀性。也防止了发光结构220的特定位置处的结合温度tj的过度上升,以便防止发光装置的效率降低,从而能够提高发光装置的可靠性。

进一步地,第一体电极271和第二体电极273之间的间隔距离大体恒定,从而可以使通过突出部271a和/或凹部273a来使得由第一体电极271和第二体电极273的表面所占用的面积与发光装置的上表面面积的比率减少的现象最小化。因此,即使形成了突出部271a和/或凹部273a,那么由第一体电极271和第二体电极273的水平横截面面积的减小引起的散热效率的降低也会被防止。

第一体电极271和第二体电极273可具有几十微米或更大的厚度,例如70-80μm。体电极271和体电极273的厚度在如上所述的范围内,从而发光装置本身可用于芯片级封装中。

第一体电极271和第二体电极273可由单层或多层构成或包括单层或多层,并可包括具有导电性的材料。例如,第一体电极271和第二体电极273均可包括cu、pt、au、ti、ni、al或ag等。在一些实施方式中,第一体电极271和第二体电极273也可包括具有烧结形式的金属颗粒及介于金属颗粒之间的非金属材料。可以利用电镀法、沉积法、点描法或丝网印刷法等方法形成第一体电极271和第二体电极273。同时,第一体电极271和第二体电极273可分别包括第一金属层271s和第二金属层273s。第一金属层271s和第二金属层273s可分别位于第一体电极271和第二体电极273下面,以便接触接触电极230、接触电极240、绝缘层250、绝缘层260及应力缓冲层265。第一金属层271s和第二金属层273s可根据体电极271和体电极273的形成方法来改变,这将在下文详细描述。

将会首先描述电镀法形成第一体电极271和第二体电极273的情况。籽晶金属通过诸如溅射法的方法形成于应力缓冲层265、第一开口部260a和第二开口部260b的整个表面。籽晶金属可包括ti,cu,au或cr等,并充当凸块下金属化(ubm)层。例如,籽晶金属可具有ti/cu的堆叠结构。然后,掩模形成于籽晶金属上。掩模掩蔽了与形成绝缘支撑件280的区域相对应的部分并开放了形成第一体电极271和第二体电极273的区域。接着,第一体电极271和第二体电极273通过电镀工艺形成于掩模的开放区域。然后,通过蚀刻工艺去除掩模和籽晶金属,从而可以提供第一体电极271和第二体电极273。在本文中,残留在第一体电极271和第二体电极273的下面而未去除的籽晶金属变成了第一金属层271s和第二金属层273s。

将会描述利用丝网印刷法形成第一体电极271和第二体电极273的情况。ubm层通过诸如溅射法或沉积及剥离法的图案化方法形成于应力缓冲层265、第一开口部260a和第二开口部260b的至少部分上。ubm层可形成于待形成第一体电极271和第二体电极273的区域,并可包括(ti或tiw)层以及包括cu、ni或au的单层或其组合层。例如,ubm层可具有ti/cu的堆叠结构。ubm层对应于第一金属层271s和第二金属层273s。然后,形成掩模。掩模掩蔽了与形成绝缘支撑件280的区域相对应的部分并开放了形成第一体电极271和第二体电极273的区域。然后,诸如ag膏、au膏或cu膏的材料通过丝网印刷工艺形成于开放区域并硬化。接着,通过蚀刻工艺去除掩模,从而可以提供第一体电极271和第二体电极273。

绝缘支撑件280设置在发光结构220上,并至少部分地覆盖体电极271和体电极273的侧表面。绝缘支撑件280具有电绝缘性能,并覆盖了第一体电极271和第二体电极273的侧表面,以便将第一体电极271和第二体电极273彼此有效地绝缘。同时,绝缘支撑件280可用于支撑第一体电极271和第二体电极273。绝缘支撑件280可包括诸如环氧模塑料或si树脂的材料。另外,绝缘支撑件280可包括诸如tio2颗粒的反光或光散射颗粒。例如,在绝缘支撑件280包括emc的情况下,应力缓冲层265可以防止绝缘支撑件280分离并可以防止水分渗入绝缘支撑件280,如上所述。

在一些示例性实施例中,不像图示的形式,绝缘支撑件280也可以覆盖发光结构220的侧表面。在这种情况下,从发光结构220发出的光的角度可以改变。例如,在绝缘支撑件280进一步覆盖发光结构220的侧表面的至少一部分的情况下,一些发射到发光结构220的侧表面的光可以向发光结构220的下表面反射。如上所述,调节设置绝缘支撑件280的区域,从而能够调节发光装置发出的光的角度。

图19和图20分别是用于描述根据本专利文献的一些实施例的示例性发光装置的平面图和横截面图。图20示出了与图19的线ii-ii'相对应的部分的横截面。

图19和图20的发光装置不同于图16和图17的发光装置,不同之处在于绝缘支撑件280包括上绝缘支撑件281和下绝缘支撑件283,并且发光装置进一步包括焊盘电极291和焊盘电极293。在下文中,将会基于该差异来描述根据本示例性实施例的发光装置,并且将会省略对重叠配置的详细描述。

参照图19和图20,发光装置包括发光结构220、第一接触电极230、第二接触电极240、绝缘层250、绝缘层260、第一体电极271、第二体电极273、绝缘支撑件280以及第一焊盘电极291和第二焊盘电极293。进一步地,发光装置可进一步包括生长衬底(未图示)、连接电极245和应力缓冲层265。

绝缘支撑件280设置在发光结构220上,并至少部分地覆盖体电极271和体电极273的侧表面以及体电极271和体电极273的上表面。另外,绝缘支撑件280可包括部分地暴露第一体电极271和第二体电极273的上表面的开口部。绝缘支撑件280可包括上绝缘支撑件281和下绝缘支撑件283。下绝缘支撑件283可包围体电极271和体电极273的侧表面,并且上绝缘支撑件281可以部分地覆盖体电极271和体电极273的上表面。另外,上绝缘支撑件281可覆盖下绝缘支撑件283以及体电极271和体电极273之间的界面。

绝缘支撑件280具有电绝缘性能,并覆盖了第一体电极271和第二体电极273的侧表面,以便将第一体电极271和第二体电极273彼此有效地绝缘。同时,绝缘支撑件280可用于支撑第一体电极271和第二体电极273。

体电极271和体电极273的上表面由上绝缘支撑件281部分地覆盖,从而第一体电极271和第二体电极273的上表面的暴露部分的面积分别小于第一体电极271和第二体电极273的水平横截面面积。特别地,上绝缘支撑件281可设置于与彼此相对的第一体电极271和第二体电极273的侧表面相邻的体电极271和体电极273的上表面。因此,由上绝缘支撑件281的开口部暴露的第一体电极271和第二体电极273的上表面之间的间隔距离大于第一体电极271和第二体电极273之间的间隔距离。

更详细地,导电材料(例如焊料,导电粘合剂或共晶材料等)形成于暴露的上表面271a和273a以及单独衬底之间,以便允许发光装置和单独衬底彼此粘合,从而能够将发光装置安装到单独衬底上。为了防止在体电极271和体电极273之间产生由用于粘合而形成的导电材料所导致的电短路,要求暴露的上表面之间的间隔距离变成预定的数值或更大的数值,如上所述。根据本专利文献,形成绝缘支撑件280,以便部分地覆盖体电极271和体电极273的上表面,从而使第一体电极271和第二体电极273的上表面之间的间隔距离大于第一体电极271和第二体电极273之间的间隔距离。因此,暴露的上表面之间的间隔距离可以形成到预定的数值或足够大,以便防止体电极271和体电极273之间产生电短路,并且体电极271和体电极273之间的间隔距离可以形成到预定的数值或足够小,以便防止体电极271和体电极273之间产生电短路。因此,可以提高发光装置的热辐射效率,并且也可以有效地防止发光装置安装过程中产生电短路。

第一体电极271和第二体电极273的暴露的上表面之间的间隔距离不受限制,但是在通过焊接将发光装置安装到单独衬底的情况下,其可以是大约250μm或更大,并且在通过共晶粘结工艺将发光装置安装到单独衬底的情况下,其可以是大约80μm或更大。然而,本专利文献不限于此,且其它实施方式也是可行的。

另外,将上绝缘支撑件281设置于彼此相对的体电极271和体电极273的侧表面的上部外围区域,从而使第一体电极271和第二体电极273的暴露的上表面之间的间隔距离形成到预定的数值或更大,这就足够了,将上绝缘支撑件281设置于其它区域的形式不受限制。例如,如图19和图20,设置于第一体电极271和第二体电极273之间的绝缘支撑件280可具有t形的横截面,并且覆盖第一体电极271和第二体电极273的外侧表面的绝缘支撑件280可具有形的横截面。

另外,绝缘支撑件280以及体电极271和体电极273可以由不同材料构成或包括不同材料。在一些实施方式中,绝缘支撑件280可包括绝缘聚合物和/或绝缘陶瓷,并且体电极271和体电极273可包括金属材料。因此,绝缘支撑件280以及体电极271和体电极273之间的界面上可产生分层或裂纹,并且可以产生通过将不同材料彼此粘结导致的应力和应变引起的损坏。当绝缘支撑件280和/或体电极271和体电极273损坏时,可以污染发光结构220,并且发光结构220中可以产生裂纹等,从而降低了发光装置的可靠性。根据本专利文献的示例性实施例,形成绝缘支撑件280,以便部分地覆盖体电极271和体电极273的侧表面和上表面,可以提高绝缘支撑件280以及体电极271和体电极273之间的机械稳定性。因此,可以提高发光装置的可靠性。

另外,提高了发光装置的机械稳定性,从而能够防止发光结构220在将生长衬底(未图示)从发光结构220中分离的过程中损坏。

进一步地,下绝缘支撑件283和上绝缘支撑件281可以由不同材料构成或包括不同材料。在下绝缘支撑件283和上绝缘支撑件281由相同材料制成或包括相同材料的情况下,绝缘支撑件280可包括诸如环氧模塑料(emc)或si树脂的材料。另外,绝缘支撑件280可包括诸如tio2颗粒的反光或光散射颗粒。在下绝缘支撑件283和上绝缘支撑件281由不同材料制成或包括不同材料的情况下,上绝缘支撑件281可以由其脆性和/或水分吸收特征均低于下绝缘支撑件283的材料构成或可包括这种材料。例如,下绝缘支撑件283可包括诸如环氧模塑料(emc)或si树脂的材料,并且上绝缘支撑件281可包括诸如光刻胶pr和/或光敏成像阻焊剂(psr)的材料。

上绝缘支撑件281是由具有相对低脆性的材料制成或包括具有相对低脆性的材料,使得与下绝缘支撑件283相比,产生故障或裂纹的可能性较低,从而能够防止外部污染物通过下绝缘支撑件283以及体电极271和体电极273之间的界面渗入。另外,上绝缘支撑件281是由具有相对低的水分吸收特征的材料制成或包括具有相对低的水分吸收特征的材料,从而能够防止外部污染物通过下绝缘支撑件283以及体电极271和体电极273之间的界面渗入。例如,在下绝缘支撑件283是由诸如emc的具有高水分吸收特征的材料制成或包括诸如emc的具有相对高水分吸收特征的材料的情况下,发光装置可通过由诸如psr的材料制成的或包括诸如psr的材料的上绝缘支撑件281来防止水分。在一些实施方式中,在形成上绝缘支撑件281以覆盖下绝缘支撑件283以及体电极271和体电极273之间的界面的情况下,可以更有效地实现如上所述的发光装置保护功能。

同时,体电极271的暴露的上表面271a的面积可小于第一体电极271与第一接触电极230彼此接触的区域的面积,并且第二体电极273的暴露的上表面273a的面积可大于第二体电极273与第二接触电极240彼此接触的区域的面积。在这种情况下,第一体电极271的水平横截面面积可大于第二体电极273的水平横截面面积。

第一焊盘电极291和第二焊盘电极293可分别设置于第一体电极271和第二体电极273上,并可以填充于将第一体电极271和第二体电极273的上表面部分地暴露的绝缘支撑件280的开口部。因此,第一焊盘电极291和第二焊盘电极293可分别覆盖第一体电极271和第二体电极273的暴露面。因此,第一焊盘电极291和第二焊盘电极293之间的间隔距离可对应于第一体电极271和第二体电极273的暴露的上表面之间的间隔距离。

另外,如图所示,第一焊盘电极291和第二焊盘电极293的上表面可位于与绝缘支撑件280的上表面大体平齐的位置处。在这种情况下,发光装置的上表面可形成为大体平坦的。另外,第一焊盘电极291和第二焊盘电极293的上表面可具有基本上相同的面积。因此,暴露在发光装置的安装面的电连接部分可形成有相同的面积,从而使安装过程变得容易。

可以利用诸如电镀法等方法形成第一焊盘电极291和第二焊盘电极293,以便将其填充在绝缘支撑件280的开口部。然后,利用物理和/或化学法,例如磨光法或化学机械抛光(cmp)法等将第一焊盘电极291和第二焊盘电极293以及绝缘支撑件280部分地去除,从而可以使第一焊盘电极291和第二焊盘电极293的上表面形成为与绝缘支撑件280的上表面平齐。

第一焊盘电极291和第二焊盘电极293可包括导电材料,例如金属材料,例如ni、pt、pd、rh、w、ti、al、au、sn、cu、ag、bi、in、zn、sb、mg或pb等。第一焊盘电极291和第二焊盘电极293可包括与体电极271和体电极273大体相同的材料,并可由不同材料构成或包括不同材料。可以利用沉积法或电镀法,例如化学镀法形成第一焊盘电极291和第二焊盘电极293。

发光装置进一步包括第一焊盘电极291和第二焊盘电极293,从而发光装置的上表面(可以是安装在单独衬底上的发光装置的表面)可以形成为大体平坦的。因此,将发光装置安装到单独衬底的过程可以变得容易。

图21和图22分别是用于描述根据本专利文献的一些实施例的示例性发光装置的平面图和横截面图。图22示出了与图21的线iii-iii'相对应的部分的横截面。

图21和图22的发光装置在第一接触电极230和绝缘层255的结构方面不同于图16和图17的发光装置。在下文中,将会基于该差异来描述根据本示例性实施例的发光装置,并且将会省略对重叠配置的详细描述。

参照图21和图22,发光装置包括发光结构220、第一接触电极230、第二接触电极240、绝缘层250、绝缘层260、第一体电极271、第二体电极273以及绝缘支撑件280。进一步地,发光装置可进一步包括生长衬底(未图示)、连接电极245和应力缓冲层265。

发光装置包括发光结构220。另外,发光结构220可包括通过将第二导电型半导体层225和有源层223部分去除而将第一导电型半导体层221部分地暴露在其内的区域。将第一导电型半导体层221暴露,从而发光结构220可具有包括第二导电型半导体层225和有源层223的台面220m。台面220m的位置不受限制。例如,如图所示,由第一导电型半导体层221所暴露的区域可至少部分地包围台面220m。

第一接触电极230可设置于第一导电型半导体层221所被暴露的区域,并可与第一导电型半导体层221欧姆接触。在一些实施方式中,不像图11和图12的示例性实施例,第一接触电极230设置于第一导电型半导体层221所被暴露的区域。因此,第一接触电极230和第二接触电极240可以彼此隔开。

绝缘层255部分地覆盖第一接触电极230和第二接触电极240,并包括分别将第一接触电极230和第二接触电极240部分地暴露的第一开口部255a和第二开口部255b。根据本示例性实施例,由于第一接触电极230设置于第一导电型半导体层221所暴露的区域,因此绝缘层255不会以介于第一接触电极230和第二接触电极240之间的形式形成。另外,由于绝缘层255可以在不分成第一绝缘层和第二绝缘层的情况下通过执行一次工艺而形成,因此可以进一步简化发光装置的制造过程。在一些实施方式中,在将绝缘层分成第一绝缘层和第二绝缘层的情况下,要求将分别的绝缘层进行图案化的掩模图案形成工艺执行两次或更多次。另一方面,在本示例性实施例的情况下,绝缘层255由单个绝缘层255构成或包括单个绝缘层255,从而可以将掩模图案形成工艺省略一次或更多次。

同时,连接电极245可设置于第二接触电极240上。另外,连接电极245的侧表面可由绝缘层255覆盖。根据本示例性实施例,由于绝缘层255由单个绝缘层255构成或包括单个绝缘层255,因此可以将连接电极245定位于绝缘层255的下面。

然而,在本示例性实施例中,绝缘层255由单个绝缘层255构成的意思不限于绝缘层255由单层构成的意思。因此,绝缘层255可由多层构成或可包括多层。

图23(a)、图23(b)和图24分别是用于描述根据本专利文献的一些实施例的示例性发光装置的平面图和横截面图。

根据本示例性实施例的发光装置在发光结构220的结构方面不同于图11和图12的发光装置,也不同于图16和图17的发光装置,不同之处在于,发光装置进一步包括波长转换单元295以及第一焊盘电极291和第二焊盘电极293。因此,根据本示例性实施例的发光装置在其它配置之间的相互结构关系等方面不同于图16和图17的发光装置。接着,将主要对这些差异进行详细描述。将会省略对相同配置的详细描述。

图23(a)是根据本示例性实施例的发光装置的平面图,图23(b)是用于描述孔220h以及第一开口部260a和第二开口部260b的位置的平面图,图24是用于图示与图23(a)和图23(b)的线iv-iv'相对应的区域的横截面的横截面图。

参照图23(a)、图23(b)和图24,发光装置包括发光结构220、第一接触电极230、第二接触电极240、绝缘层250、绝缘层260、应力缓冲层265、第一体电极271、第二体电极273以及绝缘支撑件280。进一步地,发光装置可进一步包括生长衬底(未图示)、波长转换单元295、第一焊盘电极291、第二焊盘电极293以及应力缓冲层265。

发光结构220可包括通过将第二导电型半导体层225和有源层223部分去除而将第一导电型半导体层221部分地暴露在其内的区域。例如,如图所示,发光结构220可包括穿过第二导电型半导体层225和有源层223而将第一导电型半导体层221暴露的多个孔220h。孔220h可大体规则地位于整个发光结构220上。然而,本专利文献不限于此,且其它实施方式也是可行的。即,孔220h的形式和数量可以进行各种修改。

另外,第一导电型半导体层221暴露的形式不限于诸如孔220h的形式。例如,可以按照诸如线、组合的孔和线等的形式形成第一导电型半导体层221暴露的区域。

第二接触电极240可设置在第二导电型半导体层225上并且与第二导电型半导体层225欧姆接触。第二接触电极240可设置成大体上覆盖第二导电型半导体层225的上表面,并且可设置成几乎完全覆盖第二导电型半导体层225的上表面。第二接触电极240可由整个发光结构220上面的单体形成或包括该单体。在此情况中,第二接触电极240可包括对应于多个孔220h的位置的开口区域。因此,电流均匀地供应至整个发光结构220,使得可提高电流分散效率。

然而,本专利文献不限于此,且其它实施方案也是可行的。另外,第二接触电极240还可由多个单元形成。

第一绝缘层250可部分覆盖发光结构220的上表面以及第二接触电极240。第一绝缘层250可覆盖多个孔220h的侧表面,并且包括部分地暴露设置在孔220h的下表面上的第一导电型半导体层221的开口部。因此,开口部可定位成对应于多个孔220h的位置。另外,第一绝缘层250可包括暴露第二接触电极240的部分的开口部。另外,第一绝缘层250可进一步覆盖发光结构220的侧表面的至少一部分。

第一接触电极230可部分覆盖发光结构220,并且通过孔220h以及设置在对应于孔220h的部分处的第一绝缘层250的开口部与第一导电型半导体层221欧姆接触。在某些实施方案中,还可形成第一接触电极230以覆盖发光结构220的侧表面。

第二绝缘层260可部分覆盖第一接触电极230,并且可包括部分地暴露第一接触电极230的第一开口部260a和部分地暴露第二接触电极240的第二开口部260b。第一开口部260a和第二开口部260b中的每一个均可以复数形式形成。在某些实施方案中,开口部260a和260b可定位成向相对的侧表面更靠近。

应力缓冲层265可设置在第二绝缘层260上。

第一体电极271和第二体电极273可设置于发光结构220上,并且可分别电连接至第一接触电极230和第二接触电极240。绝缘支撑件280设置在发光结构220上,并且至少部分覆盖体电极271和273的侧表面。另外,第一焊盘电极291和第二焊盘电极293可分别设置在第一体电极271和第二体电极273上。因为对绝缘支撑件280以及第一焊盘电极291和第二焊盘电极293的描述基本上与参考图19和20提供的描述相同,所以将省略对绝缘支撑件280以及第一焊盘电极291和第二焊盘电极293的详细描述。

波长转换单元295可设置在发光结构220的下表面上。可提供可通过由波长转换单元210改变从发光结构220中发射的光的波长来实施各种颜色光的发光装置。另外,波长转换单元210可不仅形成在发光结构220的下表面上,而且还延伸至发光结构220的侧表面,并且可进一步延伸至绝缘支撑件280的侧表面。

波长转换单元295可包括可转换光的波长的材料。例如,波长转换单元295可设置为其中磷光体分散在载体中的形式、设置为单晶体磷光体片状形式或设置成其中其包括量子点材料的形式。然而,本专利文献不限于此,且其它实施方案也是可行的。

发光装置包括波长转换单元295,由此使得可提供可发射白光的芯片级封装。

图25至图39是根据本专利文献的某些实施例的用于描述示例性发光装置以及其示例性制造方法的平面图和横截面图。在相应附图中,包含在相同附图中的(a)和(b)分别指示平面图和横截面图,且每个附图中的(b)显示沿着(a)的线v-v'的横截面。在以下描述中,将参考图25(a)至图39(b)描述根据本专利文献的各个示例性实施例的发光装置以及其制造方法。将省去或省略对类似于图1至14(b)的示例性实施例中描述的配置的配置的详细描述,且将详细地描述不同于图1至14(b)的示例性实施例中描述的配置的配置。另外,在下文要描述的示例性实施例中,即使在描述基于单个发光结构制造发光装置的方法的情况中,上述示例性实施例中描述的配置和特征也可适用于形成多个发光装置的情况。

参考图25(a)和图25(b),包括第一导电型半导体层221、有源层223以及第二导电型半导体层225的发光结构220形成在生长衬底210上。

只要发光结构220可生长在生长衬底210上,生长衬底210就不受限制。例如,生长衬底210可以是或包括蓝宝石衬底、碳化硅衬底、硅衬底、氮化镓衬底或氮化铝衬底等。发光结构220可使用诸如金属有机化学气相沉积(mocvd)、氢化物气相外延法(hvpe)或分子束外延法(mbe)等方法生长。

另外,虽然图25(a)和图25(b)中已经说明了生长衬底210和对应于单个装置的发光结构220,但是本示例性实施例可基本上类似地适用于使用具有在生长衬底210上生长发光结构220的晶片的情况。

接着,参考图26(a)和图26(b),发光结构220被图案化以形成至少一个台面220m。

可通过由光刻和蚀刻工艺部分除去第二导电型半导体层225和有源层223而形成台面220m。形成台面220m使得第一导电型半导体层221可部分地暴露在台面220m的外围区域中。台面220m并没有被限定的形式,反而可具有其中其基本上在相同方向上延伸(如图26(a)中所说明)的形式。在某些实施方案中,台面220m可以复数形式形成。在此情况中,多个台面220m可彼此间隔开。

然而,本专利文献不限于此,且其它实施方案也是可行的。例如,如图27(a)和27(b)中所说明,台面220m还可具有其中其形成为一体并且包括从其一个侧表面凹陷的部分的形式。例如,如图27(a)中所说明,台面220m'可具有这样的形式,其中其邻近于生长衬底110的一个侧表面的部分彼此连接且间隔区域形成在其邻近于生长衬底110的另一个侧表面(定位成与一个侧表面相对)的部分中。第一导电型半导体层221可通过间隔区域部分地暴露。间隔区域的数量可为复数形式。例如,图27(a)示出了两个间隔区域且图27(b)示出了三个间隔区域。在某些实施方案中,可形成三个以上间隔区域。在某些实施方案中,台面220m还可具有这样的形式,其中其包括暴露第一导电型半导体层221的多个凹槽。在此情况中,可提供具有类似于图8a至9b的示例性实施例的那些形式的发光结构220。

接着,参考图28(a)和图28(b),第二接触电极240形成在第二导电型半导体层225上,例如台面220m的上表面的至少部分上。另外,初步的第一绝缘层251可进一步形成在发光结构220上。

第二接触电极240可包括如上所述的金属或导电氧化物中的至少一种。第二接触电极240可形成为通过合适的沉积和图案化法设置在台面220m的上表面的至少部分上。

初步的第一绝缘层251可形成在发光结构220上,并且形成为将除其中形成第二接触电极240的区域外的发光结构220的上表面至少部分地覆盖。初步的第一绝缘层251可覆盖第一导电型半导体层221的暴露区域。另外,初步的第一绝缘层251可进一步覆盖台面220m的侧表面。另外,初步的第一绝缘层251可部分覆盖台面220m的上表面。初步的第一绝缘层251可接触第二接触电极240或与第二接触电极240间隔开。在其中初步的第一绝缘层251与第二接触电极240间隔开的情况中,第二导电型半导体层225部分地暴露在初步的第一绝缘层251与第二接触电极240之间。初步的第一绝缘层251可包括sio2、sinx或mgf2等。另外,初步的第一绝缘层251可包括多层,并且包括分布式布拉格反射器,在该反射器中交替堆叠有不同折射率的材料。

同时,初步的第一绝缘层251可在形成第二接触电极240之前、在形成第二接触电极240之后形成,或在其中形成第二接触电极240的阶段期间形成。例如,在其中第二接触电极240包括导电氧化物层和设置在导电氧化物层上并且包括金属的反射层的情况中,初步的第一绝缘层251可于导电氧化物层形成在第二导电型半导体层225上之后和形成反射层之前形成。在此情况中,导电氧化物层与第二导电型半导体层225欧姆接触,且可形成约的厚度的初步的第一绝缘层251。在另一个示例性实施例中,初步的第一绝缘层251可形成在形成第二接触电极240之前。在此情况中,第二接触电极240可与第二导电型半导体层225形成欧姆接触,并且包括由金属材料制成的反射层。在这些示例性实施例中,初步的第一绝缘层251形成在形成包括金属材料的反射层之前,由此使得防止归因于反射层与发光结构220之间的材料扩散而引起的光反射率的降低和反射层电阻的增加。另外,可防止在形成包括金属材料的反射层的过程中由于在其中没有形成第二接触电极240的其它部分中剩余的金属材料产生的问题(诸如电短路)。

接着,参考图29(a)和29(b),第一绝缘层250形成在发光结构220上。第一绝缘层250部分覆盖第一导电型半导体层221、台面220m和第二接触电极240。另外,第一绝缘层250可包括部分地暴露第一导电型半导体层221的第一开口部250a和部分地暴露第二接触电极240的第二开口部250b。

第一绝缘层250可包括参考图28(a)和28(b)描述的初步的第一绝缘层251以及主要第一绝缘层253。主要第一绝缘层253可通过诸如等离子体增强化学气相沉积(pecvd)或电子束蒸发等合适的沉积法而形成。在本文中,在形成主要第一绝缘层253以大体上覆盖第一导电型半导体层221、台面220m和第二接触电极240之后,通过图案化工艺形成第一开口部250a和第二开口部250b,由此使得可提供如所说明的第一绝缘层250。图案化工艺可包括光刻工艺或剥离工艺。主要第一绝缘层253可包括sio2、sinx或mgf2等。另外,主要第一绝缘层253可包括多层,并且包括分布式布拉格反射器,在该反射器中交替堆叠有不同折射率的材料。另外,主要第一绝缘层253可具有大于初步的第一绝缘层251的厚度的厚度。

第一开口部250a的数量可以至少为1。例如,第一开口部250a可分别形成在台面220m上。在某些实施方案中,第一开口部250a可形成在邻近于生长衬底210的一个侧表面的位置处。第二开口部250b可具有这样的形状,其中它们沿着其中台面220m延伸的方向延伸。在某些实施方案中,第二开口部250b可形成为与台面220m的长侧表面邻近。然而,第一开口部250a和第二开口部250b的位置、大小和数量不限于此,且其它实施方案也是可行的,但是可取决于位置而进行各种改变等等,在该位置处形成下文描述的体电极271和273。

同时,虽然已经描述了其中第二接触电极240形成在形成台面220m之后的情况,但是台面220可形成在形成第二接触电极240之后。

接着,参考图30(a)和30(b),第一接触电极230形成在第一绝缘层250上。第一接触电极230可与通过第一开口部250a暴露的第一导电型半导体层221欧姆接触。另外,可进一步形成通过第二开口部250b电接触第二接触电极240的连接电极245。

第一接触电极230和连接电极245可通过已知的沉积和图案化法形成,并且同时形成或通过单独工艺形成。第一接触电极230和连接电极245可由相同材料形成或包括相同材料且以多层形成,或由不同材料形成和/或以多层结构形成。第一接触电极230和连接电极245可彼此间隔开,使得第一接触电极230和第二接触电极240彼此电绝缘。

例如,第一接触电极230或连接电极245或这二者可包括多层结构。多层结构可具有包括第一粘合层(欧姆接触层)、反射层、阻挡层、防氧化层和第二粘合层的堆叠结构。第一粘合层可接触第一导电型半导体层221、第二接触电极240或这二者,并且包括ni、ti或cr等。反射层可包括具有高反射率的金属,例如al或ag等。阻挡层可防止反射层的金属相互扩散、由cr、co、ni、pt或tin的单层形成,或由cr、co、ni、pt或tin连同ti、mo或w的多层形成,例如,可具有cr/ti的复数层结构。防氧化层可防止定位在其下面的其它层发生氧化,并且包括具有很强的抗氧化性的金属材料。防氧化层可包括例如au、pt或ag等。第二粘合层可适于用来改进第二绝缘层260与第一导电型半导体层221之间(或第二绝缘层260与连接电极245之间)的粘合,并且可包括例如ti、ni或cr等。然而,本专利文献不限于此,且其它实施方案也是可行的。

在某些实施方案中,还可省略连接电极245。如图30(a)和30(b)中所说明,在其中省略连接电极245的情况中,通过第二开口部250b暴露第二接触电极240。因此,在此情况中,第二体电极173可直接接触第二接触电极240。

接着,参考图31(a)和31(b),形成部分覆盖第一接触电极230和连接电极245的第二绝缘层260。第二绝缘层260可包括分别暴露第一接触电极230和连接电极245的第三开口部260a和第四开口部260b。另外,应力缓冲层265可进一步形成在第二绝缘层260上。

第二绝缘层260可通过诸如等离子体增强化学气相沉积(pecvd)或电子束蒸发等已知的沉积法而形成。在本文中,在形成第二绝缘层260以大体上覆盖第一接触电极230和连接电极245之后,第三开口部260a和第四开口部260b可通过图案化工艺形成在第二绝缘层260中,使得可提供如所说明的第二绝缘层260。图案化工艺可包括光刻工艺或剥离工艺。第二绝缘层260可包括sio2、sinx或mgf2等。另外,第二绝缘层260可包括多层,并且包括分布式布拉格反射器,在该反射器中交替堆叠有不同折射率的材料。第二绝缘层260的最上层可由sinx形成或包括sinx。第二绝缘层260的最上层是由sinx制成或包括sinx,由此可更有效地防止水分渗入至发光结构220中。另外,第二绝缘层260可具有小于第一绝缘层250的厚度的厚度,并且可具有约0.8μm的厚度以确保绝缘承受电压。然而,本专利文献不限于此,且其它实施方案也是可行的。

第三开口部260a和第四开口部260b分别暴露第一接触电极230和连接电极245,由此使得可提供体电极171和173可通过其电连接至第一接触电极230和第二接触电极240的路径。

应力缓冲层265可通过诸如沉积法、旋涂法等方法形成,并且可与第二绝缘层260一起图案化。因此,应力缓冲层265可包括在对应于第三开口部260a和第四开口部260b的那些位置的位置处形成的开口部。

参考图33(a)至图34(b),第一体电极271、第二体电极273以及下绝缘支撑件283形成在第二绝缘层260上。

参考图33(a)和33(b),使用用于形成体电极的模具310限定其中形成第一体电极271和第二体电极273的区域,使得可形成第一体电极271和第二体电极273。用于形成体电极的模具310可以是或包括可图案化的模具,并且可包括例如光敏聚酰亚胺、su-8、用于电镀的光致抗蚀剂或干燥膜。

可以使用电镀法、沉积法、点描法或丝网印刷法等形成第一体电极271和第二体电极273。形成第一体电极271和第二体电极273可包括形成第一金属层271s和第二金属层273s。第一金属层271s和第二金属层273s可分别定位于第一体电极271和第二体电极273下面,以便接触第一接触电极230、连接电极245、绝缘层250和260以及应力缓冲层265。第一金属层271s和第二金属层273s可取决于形成体电极271和体电极273的方法而改变。

参考图34(a)和34(b),除去用于形成体电极的模具310,且形成至少部分覆盖第一体电极271和第二体电极273的侧表面的下绝缘支撑件283。下绝缘支撑件283可通过在诸如环氧模塑料(emc)或si树脂的材料上执行诸如丝网印刷法或旋涂法的可用技术而形成和提供。

根据本示例性实施例的制造发光装置的方法可进一步包括在形成下绝缘支撑件283之后将第一体电极271和第二体电极273的上表面以及下绝缘支撑件283平坦化。因此,第一体电极271和第二体电极273的上表面可形成为基本上与下绝缘支撑件283平齐。第一体电极271和第二体电极273以及下绝缘支撑件283的平坦化可包括使用研磨法、搭接法、化学机械抛光(cmp)法或湿式蚀刻中的至少一种。

接着,将更详细地描述形成第一体电极271和第二体电极273以及下绝缘支撑件283的工艺。在其中使用电镀形成第一体电极271和第二体电极273的情况中,第一金属层271s和第二金属层273s通过诸如溅镀法的方法形成在应力缓冲层265的整个表面、第三开口部260a和第四开口部260b上方。第一金属层271s和第二金属层273s可包括ti、cu、au或cr等,并且用作底部凸块金属化(umb)层或籽晶金属。例如,第一金属层271s和第二金属层273s可具有包括ti/cu的堆叠结构。接着,在第一金属层271s和第二金属层273s上形成掩模。在本文中,掩模可以是用于形成体电极的模具310。用于形成体电极的模具310掩蔽对应于其中形成下绝缘支撑件283的区域的部分,并且开放其中形成第一体电极271和第二体电极273的区域。接着,第一体电极271和第二体电极273通过电镀工艺形成于掩模的开放区域中。在本文中,形成第一体电极271和第二体电极273可分别使用第一金属层271s和第二金属层273s作为籽晶而形成。接着,通过蚀刻工艺除去用于形成体电极的模具310以及位于用于形成体电极的模具310下面的第一体电极271和第二体电极273的部分,使得可提供第一体电极271和第二体电极273。因此,第一金属层271s和第二金属层273s可分别保持在第一体电极271和第二体电极273下面。

将描述其中使用丝网印刷法形成第一体电极271和第二体电极273的情况。ubm层通过诸如溅镀法或沉积和剥离法的沉积和图案化法形成在应力缓冲层265、第三开口部260a和第四开口部260b的至少部分上。ubm层可形成于其中将形成第一体电极271和第二体电极273的区域上,并且可包括(ti或tiw)层以及包括cu、ni或au的单层或其组合层。例如,ubm层可具有ti/cu的堆叠结构。ubm层可对应于第一金属层271s和第二金属层273s。然后,形成掩模。该掩模掩蔽对应于其中形成下绝缘支撑件283的区域的部分,并且开放其中形成第一体电极271和第二体电极273的区域。接着,诸如ag膏、au膏或cu膏的材料通过丝网印刷工艺形成于开放区域中并且硬化。接着,通过蚀刻工艺除去掩模,使得可提供第一体电极271和第二体电极273。

第一体电极271包括从第一体电极271面向第二体电极273的侧表面突出的第一突出部271s和进一步从第一突出部271s朝第二体电极273突出的第二突出部271b。第二体电极273包括从第二体电极273面向第一体电极271的侧表面凹陷的第一凹部273a和从第一凹部273a凹陷的第二凹部273b。因此,第一体电极271的水平横截面面积可大于第二体电极273的水平横截面面积。

另外,突出部271a和271b形成以分别与凹部273a和273b接合。第一突出部271a可定位成对应于由第一凹部273a凹陷的部分,且第二突出部271b可定位成对应于由第二凹部273b凹陷的部分。因此,第一体电极271和第二体电极273面向彼此的侧表面之间的间隔距离可基本上恒定。另外,第二突出部271b可具有小于第一突出部271a的宽度。

第二突出部271b可具有各种形状,并且可由多边形、圆形或具有内切圆200ic的椭圆形的至少一部分形成或包括该至少一部分,该内切圆的中心位于发光装置的中心部分200c处且直径为约50μm或更大至150μm或更小。例如,如所说明的,第二突出部271b可具有包括对应于内切圆200ic的圆弧的形状,该内切圆的中心位于发光装置的中心部分200c处。第一凹部273a和第二凹部273b可具有对应于第一突出部271a和第二突出部271b的那些形状的形状。

沿着第一体电极271和第二体电极273的在其中彼此面对的部分的间隔区域延伸的虚拟线d6-d6'可具有一个或多个弯曲部分。虽然具有一个或多个弯曲部分的虚拟线d6-d6'可来源于突出部271a和271b以及凹部273a和273b的形状和布局,但是本专利文献不限于此,且其它实施方案也是可行的。虚拟线d6-d6'的起点和终点可设置在同一条线上。

同时,第一体电极271的突出部271a和271b可在垂直方向上与发光装置的中心部分200c重叠。在本示例性实施例中,第二突出部271b被定形为具有多边形、圆形或具有内切圆200ic的椭圆形的至少一部分,该内切圆的原点或中心位于发光装置的中心部分200c处。在此情况中,内切圆200ic的中心定位成在垂直方向上与发光装置的中心部分200c重叠。因此,可防止制造发光装置的工艺中该绝缘支撑件280中的裂缝的产生以及对该绝缘支撑件280的损坏,由此提高发光装置的制造成品率。这将在下文进行更详细地描述。另外,突出部271a和271b在垂直方向上与发光装置的中心部分200c重叠,由此使得可有效地防止绝缘支撑件280出现裂缝和损坏。因此,可提高发光装置抵抗外部冲击的强度,且可进一步提高抵抗归因于从外部施加的应力等引起的扭曲冲力的强度。例如,发光装置的中心部分200c的外围区域在垂直方向上覆盖有第一体电极271,由此使得可更有效地提高发光装置的机械稳定性。

接着,参考图35(a)和35(b),可进一步在下绝缘支撑件283以及体电极271和273上形成第一焊盘电极291、第二焊盘电极293以及上绝缘支撑件281。

第一焊盘电极291和第二焊盘电极293可分别通过沉积和图案化工艺形成在第一体电极271和第二体电极273上。上绝缘支撑件281可包围第一焊盘电极291和第二焊盘电极293的侧表面。形成上绝缘支撑件281,使得可提供包括上绝缘支撑件281和下绝缘支撑件283的绝缘支撑件280。上绝缘支撑件281可由与下绝缘支撑件283相同的材料形成或包括与下绝缘支撑件283相同的材料,或由不同于下绝缘支撑件283的材料制成或包括不同于下绝缘支撑件283的材料。

接着,参考图36,生长衬底210可与发光结构220分离。生长衬底210可使用激光剥离法、化学剥离法、热剥离法或应力剥离法中的至少一种与第一导电型半导体层221分离并且从其中去除。在生长衬底210分离之后,通过分离生长衬底210暴露的第一导电型半导体层221的表面可通过干法蚀刻法、湿法蚀刻法、物理方法、化学方法或物理化学方法中的至少一种部分地去除。

同时,在除去生长衬底210之前可将临时衬底(未说明)结合至生长衬底210的相对侧。在分离生长衬底210的工艺中,临时衬底用于支撑发光结构。因此,可抑制发光结构中归因于分离生长衬底210的过程中产生的应力和应力引起的缺陷产生。例如,在其中生长衬底分离为晶片单元中的大区域以制造多个发光结构的情况中,发光结构220等在分离生长衬底210的过程中将有可能产生裂缝或损坏以导致发光装置中具有缺陷。临时衬底可防止(例如)此情况中的发光装置的缺陷。例如,如图37(a)和37(b)中所说明,在制造多个发光装置的情况中,可使用临时衬底320。

在制造晶片单元中的多个发光装置的情况中,可在分离生长衬底210之后部分地除去单元装置区域之间的部分。如图37(a)中所说明,在制造多个发光装置的情况中,可从其中分离生长衬底210的晶片w1设置在临时衬底320上。在本文中,晶片w1可包括多个单元装置ud,且多个单元装置ud之间的边界l1可限定为分离区域331。如图37(b)中所说明的,部分除去分离区域331,使得可在多个单元装置ud之间形成分离槽333。分离槽333可凭借通过诸如干法蚀刻法的方法至少部分地除去第一导电型半导体层221而形成。在晶片w1分离为单元发光装置之前,形成其中部分地除去第一导电型半导体层221的分离槽333,由此使得可防止在将晶片w1分离为单元发光装置的过程中发光结构220中产生碎屑或裂缝。然而,也可省略形成分离槽333的过程。

接着,参考图38,可在发光结构220上形成波长转换单元295。另外,在形成波长转换单元295之前,可通过增大发光结构220的表面的粗糙度进一步形成粗糙表面220r。因此,可提供如图38中所说明的发光装置。

波长转换单元295可包括可转换光的波长的材料。例如,波长转换单元295可设置为其中磷光体分散在载体中的形式、设置为单晶体磷光体片状形式或设置成其中其包括量子点材料的形式。然而,本专利文献不限于此,且其它实施方案也是可行的。根据本示例性实施例的发光装置包括波长转换单元295,由此使得可提供可发射白光的芯片级封装。波长转换单元295可不仅形成在发光结构220的上表面上,而且还延伸至发光结构220的侧表面,并且可进一步延伸至绝缘支撑件280的侧表面。波长转换单元295可通过涂敷和硬化法、溅镀法或其它已知方法形成。

粗糙表面220r可通过湿法蚀刻法、干法蚀刻法或电化学蚀刻法中的至少一种形成,并且可使用例如光电化学(pec)蚀刻法、使用包括koh和naoh的蚀刻溶液的蚀刻法等形成。因此,发光结构220可包括形成在第一导电型半导体层221的表面上并且具有μm至nm级的突出部、凹部或这二者。通过粗糙表面220r可提高由发光结构220发射的光的光提取效率。

同时,在形成波长转换单元295之后,可进一步形成至少部分覆盖发光装置的表面的钝化层(未示出)。

同时,图38中所示出的发光装置可由包括多个单元装置ud的晶片w2制成。参考图39(a)至39(c),如图39(a)中所说明,可制备包括结合至临时衬底320的多个单元装置ud的晶片w2。晶片w2可设置在第一支撑件340上以供分离过程使用。第一支撑件340可包括切割带。接着,参考图39(b),临时衬底320与晶片w2分离且晶片w2沿着分离线l2切割。分离线l2对应于多个单元装置ud之间的边界。接着,可拾取以复数形式分离的多个单元装置ud并且将其从第一支撑件340转移至第二支撑件340a以执行下一道工艺。第二支撑件340a也可包括切割带。在本文中,如图39(c)中所说明的,在其中第二支撑件340a是切割带的情况中,拾取一个单元装置ud1可包括使用切割带(第二支撑件340a)下面的顶出销350将该一个单元装置ud1向上推。

在此过程中,顶出销350对发光装置的下部的一部分施用冲击。如图39以及图40(a)和40(b)中所说明,应力可从受到顶出销350的销点沿着垂直方向c1施加的冲击的部分pp中延展。因此,应力可集中在与受到顶出销350的销点沿着垂直方向c1施加的冲击的部分pp重叠的区域中。在本文中,受到销点施加的冲击的部分pp可基本上与发光装置的中心部分200c重合。在其中绝缘支撑件280设置于在垂直方向c1上与发光装置的中心部分200c重叠的部分处的情况中、特别是在其中设置在第一体电极271和第二体电极273之间的绝缘支撑件280的一部分在垂直方向c1上与发光装置的中心部分200c重叠的情况中,绝缘支撑件280中容易产生裂缝,使得已制成的发光装置中可产生缺陷。根据本示例性实施例,如图40(a)和40(b)中所说明,第一体电极271(例如,突出部271a和271b)可设置于在垂直方向c1上与发光装置的中心部分200c重叠的部分(基本上对应于受到销点施用的冲击的部分pp)处,由此使得可有效地防止顶出销350引起的绝缘支撑件280的缺陷。另外,在其中第二突出部271是由多边形、圆形或具有内切圆200ic(其原点是发光装置的中心部分200c且直径为约50μm或更大)的椭圆形形成的情况中,吸收并且释放归因于顶出销350的冲击产生的应力,由此使得可更有效地防止产生归因于施加至绝缘支撑件280的应力所引起的缺陷。

另外,根据本示例性实施例,可提供具有优良的机械稳定性和高热辐射效率的发光装置。

根据本专利文献的各个实施例,生长衬底被分离,使得可提高发光装置的光效率和热辐射效率。另外,根据本专利文献的发光装置包括支撑构件,在支撑构件上形成焊盘,同时代替晶片级的次级衬底,由此使得可在无生长衬底和次级衬底的情况下确保结构稳定性。另外,根据本专利文献的发光装置可防止金属元素扩散至焊膏中,使得其可使用焊膏直接安装在印刷电路板上。另外,运用根据本专利文献的制造发光装置的方法,可制造具有上述效果的发光装置。

另外,提供包括分别具有突出部和凹部的第一和第二体电极的发光装置。因此,可抑制体电极与绝缘支撑件之间的分层现象的产生,且提高绝缘支撑件的机械稳定性,由此使得可提高发光装置的可靠性。另外,提供通过形成具有不同水平横截面面积的体电极提高热辐射效率的发光装置。

另外,第一体电极的突出部设置于在垂直方向与发光装置的中心部分重叠的位置处,使得可提高发光装置的机械稳定性,且有效地防止绝缘支撑件在制造发光装置的过程中产生缺陷或损坏,使得可提高发光装置的制造成品率。图36是应用了根据本专利文献的某些实施例的发光装置的示例性发光设备的分解透视图。

参考图41,根据此实施例的发光设备包括扩散盖1010、发光二极管模块1020和主体1030。主体1030可容纳发光二极管模块1020,且扩散盖1010可设置在主体1030上以覆盖发光二极管模块1020的上侧。

只要主体1030可对发光二极管模块1020供电并同时容纳和支撑发光二极管模块1020,该主体便可具有任何形状。例如,如附图中所示,主体1030可包括主体外壳1031、电源1033、电源外壳1035以及电源连接部分1037。

电源1033容纳在电源外壳1035中以电连接至发光二极管模块1020,并且可包括至少一个ic芯片。ic芯片可调节、改变或控制供应至发光二极管模块1020的电力。电源外壳1035可容纳并且支撑电源1033。其中固定有电源1033的电源外壳1035可设置在主体外壳1031内。电源连接部分1037设置在电源外壳1035的下端处并且耦联至该下端。因此,电源连接部分1037电连接至电源外壳1035内的电源1033,并且可用作电力能够通过其中从外部电源供应至电源1033的通路。

发光二极管模块1020包括衬底1023以及设置在衬底1023上的发光二极管1021。发光二极管模块1020可设置在主体外壳1031的上部处并且电连接至电源1033。

在无限制的情况下可使用能够支撑发光二极管1021的任何衬底作为衬底1023。例如,衬底1023可包括上面形成互连件的印刷电路板。衬底1023可具有对应于形成在主体外壳1031的上部处以稳定地固定至主体外壳1031的固定部分的形状。发光二极管1021可包括发光二极管以及根据上述实施例的发光装置中的至少一个。

扩散盖1010设置在发光二极管1021上并且可固定至主体外壳1031以覆盖发光二极管1021。扩散盖1010可由透光材料形成或包括透光材料,且可通过调节扩散盖1010的形状和光学透射率调整发光设备的光定向。因而,取决于发光设备的用途和应用,可将扩散盖1010修改为各种形状。

图42是应用了根据本专利文献的某些实施例的发光装置的示例性显示装置的截面图。

根据此实施例的显示装置包括显示面板2110、向显示面板2110供应光的背光单元以及支撑显示面板2110的下缘的面板导向器。

显示面板2110没有受到特别限制,并且可为例如包括液晶层的液晶面板。栅极驱动pcb可进一步设置在显示面板2110的边缘处以向栅极线供应驱动信号。在本文中,栅极驱动pcb2112和2113可形成在薄膜晶体管衬底上,而非形成在单独的pcb上。

背光单元包括光源模块,其包括至少一个衬底和多个发光二极管2160。背光单元可进一步包括底盖2180、反射片2170、扩散板2131和光学片2130。

底盖2180可在其上侧处打开以容纳衬底、发光二极管2160、反射片2170、扩散板2131以及光学片2130。另外,底盖2180可耦联至面板导向器。衬底可设置在反射片2170下方进而被反射片2170包围。然而,应当理解的是,其它实施方案也是可行的。当反射材料涂布在其表面上时,衬底可设置在反射片2170上。另外,在此实施例中,多个衬底可设置成彼此平行。然而,应当理解的是,其它实施方案也是可行的,且光源模块可包括单个衬底。

发光二极管2160可包括发光二极管以及根据上述实施例的发光装置中的至少一个。发光二极管2160可以预定图案规则地设置在衬底上。另外,透镜2210设置在每个发光二极管2160上以提高从多个发光二极管2160发射的光的均匀性。

扩散板2131和光学片2130可设置在发光装置2160上。从发光装置2160发射的光可以片状光的形式通过扩散板2131和光学片2130供应至显示面板2110。

以此方式,根据本专利文献的实施例的发光二极管可应用于根据此实施例的显示器的直接型显示器。

图43是应用了根据本专利文献的某些实施例的发光装置的示例性显示装置的截面图。

根据此实施例的显示装置包括上面显示图像的显示面板,以及设置在显示面板3210的后侧处并且发射光至该后侧的背光单元。另外,显示装置包括支撑显示面板3210并且容纳背光单元的框架240,以及包围显示面板3210的盖3240和3280。

显示面板3210没有受到特别限制,并且可以是或包括例如包括液晶层的液晶面板。栅极驱动pcb可进一步设置在显示面板3210的边缘处以向栅极线供应驱动信号。在本文中,栅极驱动pcb可形成在薄膜晶体管衬底上,而非形成在单独的pcb上。显示面板3210是由设置在其上侧和下侧处的盖3240和3280固定,且设置在显示面板3210的下侧处的盖3280可耦联至背光单元。

向显示面板3210供应光的背光单元包括在其上侧处部分打开的下盖3270、设置在下盖3270内部的一侧处的光源模块,以及设置成平行于光源模块并且将点状光转换为片状光的导光板3250。另外,根据此实施例的背光单元可进一步包括设置在导光板3250上以将光铺开并收集光的光学片3230,以及设置在导光板3250的下侧处并且朝显示面板3210反射在导光板3250的向下方向上行进的光的反射片3260。

光源模块包括衬底3220以及以恒定间距设置在衬底3220的一个表面上的多个发光二极管3110。在无限制的情况下可使用能够支撑发光二极管3110并且电连接至其的任何衬底作为衬底3220。例如,衬底3220可包括印刷电路板。

发光二极管3110可包括发光二极管以及根据上述本专利文献的实施例的发光装置中的至少一个。从光源模块中发射的光进入导光板3250并且通过光学片3230供应至显示面板3210。导光板3250和光学片3230将从发光二极管3110中发射的点状光转换为片状光。

以此方式,根据实施例的发光二极管可应用于根据此实施例的显示器的边缘型显示器。

图44是应用了根据本专利文献的某些实施例的发光装置的示例性前灯的截面图。

参考图44,前灯包括灯体4070、衬底4020、发光二极管4010以及盖板透镜4050。前灯可进一步包括散热单元4030、支撑架4060以及连接构件4040。

衬底4020是由支撑架4060固定并且设置在灯体4070上方。在无限制的情况下可使用能够支撑发光二极管4010的任何构件作为衬底4020。例如,衬底4020可以是或包括具有导电图案的衬底,诸如印刷电路板。发光二极管4010设置在衬底4020上并且由衬底4020支撑和固定。另外,发光二极管4010可通过衬底4020的导电图案电连接至外部电源。另外,发光二极管4010可包括发光二极管以及根据上述本专利文献的实施例的发光装置中的至少一个。

盖板透镜4050设置在从发光二极管4010中发射的光的路径上。例如,如附图中所示,盖板透镜4050可通过连接构件4040与发光二极管4010间隔开,并且可设置在供应从发光二极管4010中发射的光的方向上。通过盖板透镜4050,可调整由前灯发射的光的定向角和/或颜色。另一方面,连接构件4040设置成将盖板透镜4050固定至衬底4020并同时包围发光二极管4010,并且因此可用作提供发光路径4045的光导。连接构件4040可由光反射材料形成或包括光反射材料,或涂布有光反射材料。另一方面,散热单元4030可包括散热片4031和/或散热风扇4033,并且将发光二极管4010运行时产生的热量耗散。

以此方式,根据本专利文献的实施例的发光二极管可应用于根据此实施例的显示装置的前灯、特别是用于车辆的前灯。

虽然上文已经描述了本专利文献的各个示例性实施例,但是本专利文献不限于上述相应示例性实施例和特征。通过示例性实施例中描述的技术特征的组合和取代进行的修改包括在本专利文献的范围中,且在不脱离如权利要求书中限定的本专利文献的精神的情况下可进行各种修改和更改。

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