多波长发光元件以及其制造方法与流程

1.本公开涉及一种多波长发光元件，尤其涉及一种能够在无荧光体的情况下发出多波长的光的发光元件。


背景技术：

2.发光二极管作为无机光源，正在广泛应用于诸如显示装置、车辆用灯、一般照明等多种领域。发光二极管具有寿命长、耗电低、响应速度快的优点，因此正在快速替代现有光源。
3.图1是用于说明根据现有技术的白色光发光元件的示意性的剖面图。
4.参照图1，根据现有技术的白色光发光元件包括引线电极11a、11b、壳体13、发光二极管芯片15、接合线17、波长转换器19。
5.发光二极管芯片15可以发出蓝色光。例如，发光二极管芯片15可以发出430nm～470nm波长范围的光。
6.波长转换器19例如可以由包括黄色荧光体的树脂形成。主要使用yag系(yttrium aluminum garnet-based)或者硅酸盐系的荧光体作为黄色荧光体。波长转换器19布置在从发光二极管芯片15发出的光的路径上。
7.发光二极管芯片15电连接于引线电极11a、11b。例如，接合线17可以将发光二极管芯片15的一个电极电连接于引线电极11b，发光二极管芯片15的另一个电极可以通过导电胶等导电物质接合到引线电极11a。
8.根据现有技术的白色光发光元件通常在封装件级别(package level)呈现白色光。即，从蓝色发光二极管芯片发出的蓝色光和从黄色荧光体发出的黄色光混合，从而可以向外部发出白色光。
9.虽然图1例示了典型的白色光发光元件，但可以提供多种封装件，并且这些封装件通常包括荧光体。
10.根据现有技术的白色光发光元件在发光二极管芯片的基础上还包括荧光体，因此存在制造工序复杂且生产成本增加的问题。进一步，分散有荧光体的树脂并不耐热，并且存在随着时间的推移而劣化等问题。


技术实现要素：

11.技术问题
12.本公开要解决的课题在于提供一种能够在不使用荧光体的情况下呈现多波长的光(例如，白色光)的发光元件。
13.本公开要解决的又一课题在于提供一种能够在晶圆级别或者芯片级别呈现多波长的光的发光元件。
14.技术方案
15.根据本公开的一实施例的发光元件包括：短波长发光部；长波长发光部；以及结合
层，结合所述短波长发光部与所述长波长发光部，其中，所述短波长发光部和所述长波长发光部中的每一个包括第一导电型半导体层、活性层以及第二导电型半导体层，所述长波长发光部的活性层相比所述短波长发光部的活性层具有更多铟(in)，所述短波长发光部相比所述长波长发光部发出波长更短的光。
16.根据一实施例的发光元件制造方法包括如下步骤：在第一基板上形成第一led叠层；在第二基板上形成第二led叠层；利用结合层结合所述第一led叠层和所述第二led叠层；去除所述第一基板或者所述第二基板，其中，所述第一led叠层和所述第二led叠层分别包括第一导电型半导体层、活性层以及第二导电型半导体层，所述第一led叠层构成为相比所述第二led叠层发出波长更短的光。
附图说明
17.图1是用于说明根据现有技术的白色光发光元件的示意性的剖面图。
18.图2是用于说明根据本公开的一实施例的发光元件的示意性的剖面图。
19.图3是用于说明根据本公开的一实施例的发光元件的示意性的剖面图。
20.图4是用于说明根据本公开的一实施例的发光元件的示意性的剖面图。
21.图5是用于说明根据本公开的一实施例的发光元件的示意性的剖面图。
22.图6是用于说明根据本公开的一实施例的发光元件的示意性的剖面图。
23.图7是用于说明根据本公开的一实施例的发光元件的示意性的剖面图。
24.图8是用于说明根据本公开的一实施例的发光元件的示意性的平面图。
25.图9a是沿图8的截取线a-a'截取的示意性的剖面图。
26.图9b是沿图8的截取线b-b'截取的示意性的剖面图。
27.图10是用于说明根据本公开的又一实施例的发光元件的示意性的平面图。
28.图11a是沿图10的截取线c-c'截取的示意性的剖面图。
29.图11b是沿图10的截取线d-d'截取的示意性的剖面图。
30.图12a以及图12b是用于说明根据本公开的又一实施例的发光元件的示意性的剖面图。
31.图13a以及图13b是用于说明根据本公开的又一实施例的发光元件的示意性的剖面图。
32.图14是用于说明根据本公开的又一实施例的发光元件的示意性的平面图。
33.图15a是沿图14的截取线e-e'截取的示意性的剖面图。
34.图15b是沿图14的截取线f-f'截取的示意性的剖面图。
35.图16是图14的发光元件的示意性的电路图。
36.图17至图19是用于说明根据本公开的几个实施例的发光元件的示意性的电路图。
37.最优实施形态
38.以下，参照附图详细说明本发明的实施例。为了能够将本发明的思想充分传递给本发明所属技术领域的通常技术人员，作为示例提供以下介绍的实施例。因此，本发明并不限定于如下所述的实施例，其可以具体化为其他形态。此外，在附图中，也可能为了便利而夸张表现构成要素的宽度、长度、厚度等。并且，当记载为一个构成要素位于另一构成要素的“上部”或者“上”时，不仅包括各部分均“直接”位于其他部分的“上部”或者“上”的情形，
还包括各构成要素与另一构成要素之间夹设有又一构成要素的情形。在整个说明书中，相同的附图标记表示相同的构成要素。
39.根据本公开的一实施例的发光元件包括：短波长发光部；长波长发光部；以及结合层，结合所述短波长发光部与所述长波长发光部，其中，所述短波长发光部和所述长波长发光部中的每一个包括第一导电型半导体层、活性层以及第二导电型半导体层，所述长波长发光部的活性层相比所述短波长发光部的活性层具有更多铟(in)，所述短波长发光部相比所述长波长发光部发出波长更短的光。
40.可以提供一种通过结合短波长发光部和长波长发光部，从而能够不使用荧光体而发出多波长的光(例如，白色光)的发光元件。
41.所述发光元件还可以包括：基板，布置在所述短波长发光部侧或者所述长波长发光部侧。
42.在一实施例中，所述短波长发光部可以发出蓝色光，所述长波长发光部可以发出黄色光。在另一实施例中，所述短波长发光部还可以发出紫外线。
43.从所述长波长发光部发出的光可以通过所述短波长发光部发出到外部。据此，可以减少光损失。
44.所述结合层可以是绝缘层或者透明电极。
45.所述发光元件可以包括：第一接合垫，共同电连接到所述短波长发光部和所述长波长发光部；以及第二接合垫和第三接合垫，分别与所述短波长发光部和所述长波长发光部电连接。
46.可以利用所述第一接合垫至第三接合垫倒装接合所述发光元件。
47.在一实施例中，所述第一接合垫可以共同电连接到所述短波长发光部的第一导电型半导体层和所述长波长发光部的第一导电型半导体层，所述第二接合垫可以与所述短波长发光部的第二导电型半导体层电连接，所述第三接合垫可以与所述长波长发光部的第二导电型半导体层电连接。
48.进一步，所述发光元件还可以包括：填埋式过孔，将所述第一接合垫至所述第三接合垫与所述第一导电型半导体层和所述第二导电型半导体层电连接。
49.所述发光元件还可以包括：平坦化层，其中，所述填埋式过孔可以贯通所述平坦化层，所述第一接合垫至所述第三接合垫布置在所述平坦化层上。
50.在另一实施例中，所述第一接合垫共同电连接到所述短波长发光部的第二导电型半导体层和所述长波长发光部的第二导电型半导体层，所述第二接合垫与所述短波长发光部的第二导电型半导体层电连接，所述第三接合垫与所述长波长发光部的第二导电型半导体层电连接。
51.在一实施例中，所述短波长发光部和长波长发光部可以被独立驱动。在另一实施例中，所述短波长发光部和长波长发光部可以被一起驱动。
52.所述发光元件还可以包括：基板；以及多个发光单元，布置在所述基板上，其中，发光单元中的每一个可以包括所述短波长发光部、所述长波长发光部以及所述结合层。
53.进一步，所述发光元件还可以包括：连接器，电连接所述多个发光单元。
54.在一实施例中，所述多个发光单元可以彼此串并联连接。
55.根据一实施例的发光元件制造方法构成为包括如下步骤：在第一基板上形成第一
led叠层；在第二基板上形成第二led叠层；利用结合层结合所述第一led叠层和所述第二led叠层；去除所述第一基板或者所述第二基板，其中，所述第一led叠层和所述第二led叠层分别包括第一导电型半导体层、活性层以及第二导电型半导体层，所述第一led叠层构成为相比所述第二led叠层发出波长更短的光。
56.在一实施例中，所述第一led叠层可以构成为发出蓝色光，所述第二led叠层可以构成为发出黄色光。
57.所述发光元件制造方法在接合所述第一led叠层与所述第二led叠层的步骤之前还可以包括如下步骤：在所述第一led叠层以及所述第二led叠层上分别形成第一透明电极以及第二透明电极。
58.所述发光元件制造方法还可以包括如下步骤：在所述第一透明电极上形成下部p电极垫。
59.并且，所述发光元件制造方法还可以包括如下步骤：在接合所述第一led叠层和所述第二led叠层之前，图案化所述第一透明电极以及所述第一led叠层而暴露所述第一led叠层的第一导电型半导体层；在暴露的所述第一导电型半导体层上形成下部n电极。
60.所述发光元件制造方法还可以包括如下步骤：在所述第二透明电极上形成上部p电极垫。
61.以下，参照附图具体说明本公开的实施例。
62.图2是用于说明根据本公开的一实施例的发光元件的示意性的剖面图。
63.参照图2，根据本实施例的发光元件包括短波长发光部bl、长波长发光部yl以及绝缘层50。短波长发光部bl可以包括第一led叠层20，并且还可以包括第一透明电极29。长波长发光部yl可以包括第二led叠层30，并且还可以包括第二透明电极39。
64.第一led叠层20可以包括第一导电型半导体层23、活性层25以及第二导电型半导体层27。第一导电型半导体层23、活性层25以及第二导电型半导体层27可以分别为氮化镓系的半导体层。第一导电型半导体层23以及第二导电型半导体层27可以分别为单层或者多层。活性层25可以具有多重量子阱结构，例如，可以通过选择活性层25的材料和厚度等而使其发出365nm至460nm波长范围的光。
65.第二led叠层30可以包括第一导电型半导体层33、活性层35以及第二导电型半导体层37。第一导电型半导体层33、活性层35以及第二导电型半导体层37可以分别为氮化镓系的半导体层。第一导电型半导体层33以及第二导电型半导体层37可以分别为单层或者多层。活性层35可以具有多重量子阱结构，例如，可以通过选择活性层35的材料和厚度等而使其发出500nm至600nm波长范围的光。活性层35的阱层可以包含比活性层25的阱层更多的in。各led叠层20、30的第一导电型半导体层23、33分别为n型半导体层，第二导电型半导体层27、37为p型半导体层。
66.第一透明电极29与第一led叠层20的第二导电型半导体层27接触。第一透明电极29可以利用透明导电氧化物(tco：transparent conductive oxide)或者金属层形成。透明导电氧化物层的示例可以有sno2、ino2、ito、zno、izo等。第一透明电极29使由第一led叠层20或者第二led叠层30生成的光透射。
67.第二透明电极39与第二led叠层30的第二导电型半导体层37接触。第二透明电极39可以利用透明导电氧化物(tco：transparent conductive oxide)或者金属层形成。透明
导电氧化物层的示例可以有sno2、ino2、ito、zno、izo等。第二透明电极39使由第一led叠层或者第二led叠层30生成的光透射。
68.绝缘层50布置在短波长发光部bl与长波长发光部yl之间。绝缘层50可以将短波长发光部bl和长波长发光部yl结合。例如，绝缘层50可以在第一透明电极29与第二透明电极39之间使它们结合。
69.绝缘层50可以由透明有机物层形成或者由透明无机物层形成。有机物层可以举例su8、聚(甲基丙烯酸甲酯)(pmma：poly(methylmethacrylate))、聚酰亚胺、聚对二甲苯、苯并环丁烯(bcb：benzocyclobutene)等，无机物层可以举例al2o3、sio2、sin
x
等。并且，绝缘层50也可以由旋涂玻璃(sog：spin-on-glass)形成。
70.如图3所示，在一实施例中，发光元件还可以包括第一基板21。第一基板21可以布置在短波长发光部bl侧。第一基板21可以是能够用于使第一led叠层20生长的基板，例如，蓝宝石基板、sic基板或者gan基板。在一实施例中，第一基板21可以是平坦的蓝宝石基板，但也可以是被图案化的蓝宝石基板。由短波长发光部bl和长波长发光部yl生成的光可以通过第一基板21向外部发出，因此，第一基板21可以是使由短波长发光部bl和长波长发光部yl生成的光透射的透明基板。然而，本公开并不限于此，由短波长发光部bl以及长波长发光部yl生成的光可以朝第一基板21的相反侧发出。在此情形下，第一基板21还可以是非透明基板。
71.如图4所示，在另一实施例中，发光元件还可以包括第二基板31。第二基板31可以布置在长波长发光部yl侧。第二基板31可以是能够用于使第二led叠层30生长的基板，例如，蓝宝石基板、sic基板或者gan基板。在一实施例中，第二基板31可以是平坦的蓝宝石基板，但也可以是被图案化的蓝宝石基板。由短波长发光部bl和长波长发光部yl生成的光可以通过第二基板31向外部发出，因此，第二基板31可以是使由短波长发光部bl和长波长发光部yl生成的光透射的透明基板。然而，本公开并不限于此，由短波长发光部bl以及长波长发光部yl生成的光可以朝第二基板31的相反侧发出。在此情形下，第二基板31还可以是非透明基板。
72.例如，可以以如下方式形成发光元件：在第一基板21以及第二基板31上分别生长第一导电型半导体层23、33、活性层25、35以及第二导电型半导体层27、37，并在第二导电型半导体层27、37上分别形成第一透明电极29以及第二透明电极39，然后利用绝缘层50接合成使第一透明电极29与第二透明电极39彼此相向。然后，可以分离第二基板31而制造如图3所示的发光元件，或者可以分离第一基板21而制造如图4所示的发光元件。也可以将第一基板21和第二基板31全部去除，并贴附其他基板。
73.在接合之前，可以对第一led叠层20或者第二led叠层30进行图案化，并且，还可以在第一透明电极29或者第二透明电极39上形成额外的电极垫。
74.图5是用于说明根据本公开的一实施例的发光元件的示意性的剖面图。
75.参照图5，根据本实施例的发光元件与图4的发光元件大致相似，差异在于绝缘层50使第一透明电极29与第一导电型半导体层33结合。活性层35位于第一导电型半导体层33上，第二导电型半导体层37位于活性层35上。第二透明电极39可以位于第二导电型半导体层37上。
76.在本实施例中，由第二led叠层30生成的光可以通过第一基板21发出，在此情形
下，光不需要经过第二透明电极39。因此，还可以通过在第二导电型半导体层37上布置反射金属层以替代第二透明电极39或者在第二透明电极39的基础上在第二导电型半导体层37上布置反射金属层。
77.例如，可以以如下方式制造根据本实施例的发光元件：将生长在第二基板31上的第二led叠层30和第二透明电极39转移到临时基板，在首先分离第二基板31后结合第二led叠层30与第一led叠层20。临时基板可以在第二led叠层30与第一led叠层20结合后分离，据此，可以提供第二透明电极39远离绝缘层50的发光元件。
78.虽然本实施例中针对保留第一基板21并去除第二基板31的发光元件进行了说明，但如图6所示，也可以通过相似的工序而保留第二基板31并去除第一基板21。在图6的实施例中，第二透明电极39对由第一led叠层20或者第二led叠层30生成的光是透明的。并且，在图6的实施例中，在由第一led叠层20和第二led叠层30生成的光通过第二基板31而向外部发出的情形下，还可以通过在第二导电型半导体层27上布置反射金属层以替代第一透明电极29或者在第一透明电极29的基础上在第二导电型半导体层27上布置反射金属层。
79.图7是用于说明根据本公开的一实施例的发光元件的示意性的剖面图。
80.参照图7，根据本实施例的发光元件与参照图2所说明的发光元件大致相似，差异在于代替绝缘层50而借由透明电极59来使短波长发光部bl和长波长发光部yl结合。例如，可以通过直接接合图3的第一透明电极29与第二透明电极39而形成图7的透明电极59。
81.透明电极59共同电连接到第二导电型半导体层27、37，因此，第一led叠层20的第二导电型半导体层27与第二led叠层30的第二导电型半导体层37彼此电连接。
82.此外，在本实施例中，第一基板21还可以布置于第一导电型半导体层23侧，第二基板31还可以布置于第一导电型半导体层33侧。
83.以上针对短波长发光部bl与长波长发光部yl借由绝缘层50或者透明电极层59而结合的多种发光元件的堆叠结构进行了说明。本发明并不限于这些发光元件，也可以是其他多种发光元件。此外，可以布置有至少两个电极以向短波长发光部bl和长波长发光部yl供应外部电源。以下将针对形成有三个或者四个电极的多种结构的发光元件进行详细说明。
84.图8是用于说明根据本公开的一实施例的发光元件100的示意性的平面图，图9a是沿图8的截取线a-a'截取的示意性的剖面图，图9b是沿图8的截取线b-b'截取的示意性的剖面图。
85.为了便于说明，图示和说明接合垫67a、67b、67c布置于上侧的情形，但发光元件可以倒装接合于电路基板或者引线框架上，在此情形下，接合垫67a、67b、67c布置于下侧。
86.参照图8、图9a以及图9b，发光元件100可以包括第一led叠层20、第二led叠层30、第一透明电极29、第二透明电极39、下部p电极垫47、上部p电极垫57、绝缘层50、平坦化层61、侧壁绝缘层63、填埋式过孔65a、65b、65c、65d以及第一接合垫67a至第三接合垫67c。
87.进一步，发光元件100可以包括：贯通孔h1、h2，贯通第二led叠层30；贯通孔h3，部分地贯通第二led叠层30；以及贯通孔h4，位于第二led叠层30上。
88.在发光元件100中，短波长发光部bl以及长波长发光部yl的基本的层结构与参照图5所说明的结构相似，但在第一透明电极29以及第二透明电极39上可以分别追加有下部p电极垫47以及上部p电极垫57。
89.如图9a和图9b所示，本公开的实施例的第一led叠层20和第二led叠层30沿垂直方向堆叠。在基板21上布置有第一led叠层20，在第一led叠层20结合有第二led叠层30。在结合第二led叠层30之前，可以在第一透明电极29上形成下部p电极垫47。例如，下部p电极垫47可以利用剥离技术形成。下部p电极垫47可以由金属层形成。例如，下部p电极垫47可以由cr/au/ti形成，但并不特别局限于此。下部p电极垫47也可以被省略。
90.此外，第二led叠层30可以生长在第二基板上之后，借助临时接合剥离(tbdb：temporary bonding debonding)技术利用绝缘层50而接合到第一led叠层20。第二透明电极39可以在接合之前形成，也可以在接合之后形成。
91.上部p电极垫57可以部分地形成在第二透明电极39上。上部p电极垫57可以由金属层形成，其材料不受特别限制。上部p电极垫57还可以由与下部p电极垫47相同的材料形成。上部p电极垫57可以布置为不与下部p电极垫47重叠。
92.平坦化层61可以覆盖第二透明电极39和上部p电极垫57。平坦化层61可以具有平坦的上表面。平坦化层61布置在第二导电型半导体层37的上部区域。平坦化层61的侧表面可以与第二导电型半导体层37齐平，但并不限于此，如图9a和9b所示，平坦化层61可以从第二led叠层30的边沿向内侧凹入。并且，平坦化层61的侧表面可以与第二透明电极39的侧表面齐平。平坦化层61可以通过光刻工序和蚀刻工序而被图案化，此时，第二透明电极39也可以一起被图案化。因此，第二导电型半导体层37可以在平坦化层61周边暴露。平坦化层61可以由氧化铝膜、氧化硅膜或者氮化硅膜形成。
93.贯通孔h1、h2、h3、h4可以为了向短波长发光部bl和长波长发光部yl提供电路径而形成。贯通孔h1、h2、h3、h4彼此相隔。由于贯通孔h1、h2、h3、h4具有彼此不同的深度，因此可以利用彼此不同的工序形成。
94.贯通孔h1可以贯通平坦化层61、第二透明电极39、第二led叠层30、绝缘层50、第一透明电极29、第二导电型半导体层27以及活性层25，并且可以暴露第一导电型半导体层23。贯通孔h2可以贯通平坦化层61、第二透明电极39、第二led叠层30、绝缘层50，从而暴露下部p电极垫47。贯通孔h3可以贯通平坦化层61、第二透明电极39、第二导电型半导体层37以及活性层35而暴露第一导电型半导体层23。贯通孔h4可以贯通平坦化层61而暴露上部p电极垫57。
95.侧壁绝缘层63覆盖贯通孔h1、h2、h3、h4的侧壁，并且具有暴露贯通孔的底部的开口部。例如，侧壁绝缘层63可以使用化学气相沉积技术或者原子层沉积技术而形成，例如，可以由al2o3、sio2、si3n4等形成。在形成贯通孔h1、h2、h3、h4之后，侧壁绝缘层63可以形成为覆盖平坦化层61以及贯通孔h1、h2、h3、h4的内部，然后可以通过毯式蚀刻去除形成于贯通孔底部的侧壁绝缘层，从而形成暴露底部面的开口部。
96.填埋式过孔65a、65b、65c、65d可以分别填充贯通孔h1、h2、h3、h4。填埋式过孔65a、65b、65c借由侧壁绝缘层63而与贯通孔h1、h2、h3的内壁绝缘，从而防止电短路。
97.填埋式过孔65a电连接于第一led叠层20的第一导电型半导体层23。填埋式过孔65b电连接于下部p电极垫47，并且可以通过下部p电极垫47以及第一透明电极29电连接于第二导电型半导体层27。填埋式过孔65c可以电连接于第二led叠层30的第一导电型半导体层33，填埋式过孔65d可以电连接于上部p电极垫57。
98.填埋式过孔65a、65b、65c、65d可以通过利用化学机械研磨技术形成。例如，可以通
过如下方式形成填埋式过孔65a、65b、65c、65d：形成种子层，并利用镀覆技术使用cu等导电材料填充贯通孔h1、h2、h3、h4，然后利用化学机械研磨技术去除平坦化层61上的金属层。如图9a和图9b所示，填埋式过孔65a、65b、65c可以在贯通孔h1、h2、h3的入口处具有比底表面处更宽的宽度，因此可以增强电连接。此外，填埋式过孔65d可以具有顶面和底面具有大致相同的大小的柱形状。
99.填埋式过孔65a、65b、65c、65d可以通过相同工序一起形成。因此，填埋式过孔65a、65b、65c、65d的上表面可以与平坦化层61大致齐平。
100.在平坦化层61的各区域上可以布置有接合垫67a、67b、67c。第一接合垫67a可以电连接到填埋式过孔65a，并且可以沿横向延伸而电连接到填埋式过孔65c。因此，第一led叠层20的第一导电型半导体层23和第二led叠层30的第一导电型半导体层33可以共同电连接。第一接合垫67a可以覆盖填埋式过孔65a、65c(参照图8)。
101.第二接合垫67b电连接到填埋式过孔65b。第二接合垫67b可以覆盖填埋式过孔65b。第三接合垫67c电连接到填埋式过孔65d。第三接合垫67c可以覆盖填埋式过孔65d。
102.在本实施例中，第一接合垫67a至第三接合垫67c均布置在平坦化层61上。第一接合垫67a至第三接合垫67c可以通过相同工序一起形成，因此，它们的上表面高度可以彼此相同。
103.在本实施例中，在将发光元件100接合到电路基板等时，第一接合垫67a至第三接合垫67c可以通过焊膏等接合材料接合到电路基板上的垫。与此不同地，在第一接合垫67a至第三接合垫67c上可以额外地形成有凸起(bump)，也可以利用所述凸起将发光元件100接合到电路基板上。
104.根据本实施例的发光元件100可以利用第一led叠层20发出紫外线或者蓝色光的短波长光，利用第二led叠层30发出绿色光或者黄色光的长波长光。发光元件100可以借由长波长光和短波长光的组合呈现混色光，例如，可以借由蓝色光和黄色光的组合呈现白色光。
105.进一步，可以通过使第一led叠层20的第一导电型半导体层23和第二led叠层30的第一导电型半导体层33共同电连接而使一个第一接合垫67a与第一导电型半导体层23、33电连接。据此，可以使用三个接合垫独立地驱动第一led叠层20和第二led叠层30。尤其，与第一led叠层20的第一导电型半导体层23和第二导电型半导体层27电连接的填埋式过孔65a、65b在发光元件100内沿对角方向布置。并且，与第二led叠层30的第一导电型半导体层33和第二导电型半导体层37电连接的填埋式过孔65c、65d在发光元件100内沿对角方向布置。沿对角方向布置与第一led叠层20连接的填埋式过孔65a、65b以及与第二led叠层30电连接的填埋式过孔65c、65d能够有助于第一led叠层20和第二led叠层30内的电流扩散，因此可以提高发光效率。
106.在本实施例中，虽然第一led叠层20的第一导电型半导体层23与第二led叠层30的第一导电型半导体层33共同电连接，但并不限于此。例如，第一led叠层20的第二导电型半导体层27和第二led叠层30的第二导电型半导体层37可以共同电连接。例如，第一接合垫67a可以被分离而分别布置在填埋式过孔65a、65c上，第二接合垫67b和第三接合垫67c彼此连接，从而可以使第一led叠层20的第二导电型半导体层27和第二led叠层30的第二导电型半导体层37共同电连接。
107.在又一实施例中，也可以将第一led叠层20的第二导电型半导体层27和第二led叠层30的第二导电型半导体层37电连接于一个接合垫。在此情形下，可以利用两个接合垫同时驱动第一led叠层20和第二led叠层30。
108.图10是用于说明根据本公开的又一实施例的发光元件200的示意性的平面图，图11a是沿图10的截取线c-c'截取的示意性的剖面图，图11b是沿图10的截取线d-d'截取的示意性的剖面图。
109.参照图10、图11a以及图11b，根据本实施例的发光元件200与参照图8、图9a以及图9b所说明的发光元件100大致相似，差异在于第一led叠层20被图案化，并且还包括下部n电极垫47a。
110.即，第一透明电极29、第二导电型半导体层27以及活性层25被图案化而暴露第一导电型半导体层23。下部n电极垫47a可以形成在暴露的第一导电型半导体层23上。下部n电极垫47a可以由与第一导电型半导体层23欧姆接触的物质层形成，例如，cr/au/ti。
111.此外，下部p电极垫47b可以布置在第一透明电极29上。下部p电极垫47b的上表面高度可以与下部n电极垫47a的上表面高度大致相似。
112.贯通孔h1可以暴露下部n电极垫47a，而不暴露第一导电型半导体层23。由于下部n电极垫47a的上表面高度与下部p电极垫47b的上表面高度大致相似，贯通孔h1、h2可以通过相同工序一起形成。
113.在本实施例中，可以在利用绝缘层50结合第一led叠层20与第二led叠层30之前对第一led叠层20进行图案化。因此，绝缘层50可以覆盖暴露的第一导电型半导体层20，并且可以将第一透明电极29、第二导电型半导体层27以及活性层25的侧表面与第一透明电极29的上表面一起覆盖。
114.虽然在本实施例中说明了第一led叠层20被图案化的情形，但第二led叠层30也可以被图案化而暴露第一导电型半导体层33，并且还可以在暴露的第一导电型半导体层33上形成有上部n电极垫。并且，上部p电极垫57b布置于第二透明电极39上。上部p电极垫57b的上表面高度可以形成为与形成于第一导电型半导体层33上的上部n电极垫的上表面高度大致相似，因此，还可以通过相同工序一起形成贯通孔h3、h4。
115.图12a以及图12b是用于说明根据本公开的又一实施例的发光元件300的示意性的剖面图。
116.参照图12a以及图12b，根据本实施例的发光元件300与参照图8、图9a以及图9b所说明的发光元件100大致相似，差异在于第二透明电极39布置于绝缘层50侧，第一导电型半导体层33布置为远离绝缘层50。即，布置在第一基板21上的第一led叠层20、第二led叠层30、第一透明电极29以及第二透明电极39的堆叠顺序与在先参照图3所说明的发光元件相似，因此省略对其的详细说明。
117.平坦化层161覆盖第一导电型半导体层33。平坦化层161可以由氧化铝膜、氧化硅膜或者氮化硅膜形成。如参照图8、图9a以及图9b所说明，平坦化层161可以以暴露第一导电型半导体层33的边沿的方式凹入。
118.在本实施例中，贯通孔h1可以暴露第一导电型半导体层23。如参照图10所说明，在另一实施例中，第一led叠层被图案化，下部n电极垫形成于暴露的第一导电型半导体层23上，并且贯通孔h1还可以暴露下部n电极垫。
119.贯通孔h2可以暴露第一透明电极29。在另一实施例中，如参照图8或者图10所说明，在第一透明电极29上可以布置有下部p电极垫，贯通孔h2还可以暴露下部p电极垫。
120.贯通孔h3可以暴露第一导电型半导体层33。在第一导电型半导体层33上可以追加有上部n电极垫，贯通孔h3也可以暴露上部n电极垫。贯通孔h4可以贯通平坦化层161和第二led叠层30，并且暴露第二透明电极39。
121.侧壁绝缘层63可以覆盖贯通孔h1、h2、h3、h4的内壁，并且可以暴露底部面。并且，如在先说明，在贯通孔h1、h2、h3、h4内分别形成有填埋式过孔65a、65b、65c、65d，接合垫67a、67b、67c可以以覆盖填埋式过孔65a、65b、65c、65d的方式布置在平坦化层161上。
122.根据本实施例，第一接合垫67a电连接填埋式过孔65a、65c，因此，第一led叠层20与第二led叠层30的第一导电型半导体层23、33共同电连接。此外，第二接合垫67b可以通过填埋式过孔65b和第一透明电极29电连接于第二导电型半导体层27，第三接合垫67c可以通过填埋式过孔65d和第二透明电极39电连接于第二导电型半导体层37。在另一实施例中，也可以是第一led叠层20与第二led叠层30的第二导电型半导体层27、37共同电连接，第一导电型半导体层23、33电相隔。在又一实施例中，第一led叠层20与第二led叠层30的第一导电型半导体层23、33共同电连接，第二导电型半导体层27、37也共同电连接。
123.图13a以及图13b是用于说明根据本公开的又一实施例的发光元件400的示意性的剖面图。
124.参照图13a以及图13b，根据本实施例的发光元件400包括结合第一led叠层20和第二led叠层30的透明电极59。即，第一led叠层20和第二led叠层30借由透明电极59接合。透明电极59共同电连接于第一led叠层20的第一导电型半导体层27和第二led叠层30的第二导电型半导体层37。
125.贯通孔h1暴露透明电极59，贯通孔h2暴露第一导电型半导体层23，贯通孔h3暴露第一导电型半导体层33。在本实施例中，发光元件400可以具有三个贯通孔h1、h2、h3，第四贯通孔h4可以被省略。
126.如在先说明，可以形成有侧壁绝缘层63，在贯通孔h1、h2、h3内可以形成有填埋式过孔165a、165b、165c，在平坦化层161上可以形成有接合垫167a、167b、167c。
127.在本实施例中，第一接合垫167a可以通过透明电极59共同电连接到第二导电型半导体层27、37，第二接合垫167b和第三接合垫167c可以分别电连接到第一导电型半导体层23和第一导电型半导体层33。
128.图14是用于说明根据本公开的又一实施例的发光元件500的示意性的平面图，图15a是沿图14的截取线e-e'截取的示意性的剖面图，图15b是沿图14的截取线f-f'截取的示意性的剖面图。此外，图16是图14的发光元件的示意性的电路图。
129.参照图14、图15a以及图15b，根据本实施例的发光元件500与参照图8、图9a以及图9b所说明的发光元件100大致相似，差异在于具有多个发光单元c1、c2。由于各发光单元c1、c2的层结构与发光元件100大致相似，因此省略对其的详细说明。
130.发光单元c1、c2在基板21上彼此相隔。在利用绝缘层50接合第一led叠层20与第二led叠层30之后，可以通过依次蚀刻第二透明电极39、第二led叠层30、绝缘层50、第一透明电极29、第一led叠层20而形成彼此相隔的发光单元c1、c2。
131.平坦化层261可以将发光单元c1、c2之间的分离区域内的基板21和发光单元c1、c2
一同覆盖。平坦化层261的上表面可以是平坦的。
132.如参照图8、图9a以及图9b所说明，在发光单元c1、c2中的每一个形成有贯通孔h1、h2、h3、h4以及侧壁绝缘层63，在贯通孔h1、h2、h3、h4内形成有填埋式过孔265a、265b、265c、265d。
133.并且，如参照图8、图9a和图9b所说明，与第一led叠层20的第一导电型半导体层23和第二导电型半导体层27电连接的填埋式过孔265a、265b在各发光单元c1、c2内沿对角方向布置。并且，与第二led叠层30的第一导电型半导体层33和第二导电型半导体层37电连接的填埋式过孔265c、265d在各发光单元c1、c2内沿对角方向布置。沿对角方向布置连接到第一led叠层20的填埋式过孔265a、265b以及电连接到第二led叠层30的填埋式过孔265c、265d能够有助于第一led叠层20和第二led叠层30内的电流扩散，因此可以提高发光效率。
134.接下来，连接器267e、267f可以与接合垫267a、267b、267c一起形成。接合垫267a可以布置于第二发光单元c2上，并且可以通过第二发光单元c2内的填埋式过孔265a、265c电连接于第一导电型半导体层23、33。
135.接合垫267b和接合垫267c可以布置在第一发光单元c1上，并且可以分别电连接到填埋式过孔265b、265c。
136.此外，连接器267e、267f电连接第一发光单元c1与第二发光单元c2。具体地，连接器267e使第一发光单元c1的填埋式过孔265a、265c与第二发光单元c2的填埋式过孔265d彼此电连接，连接器267f使填埋式过孔265a、265c与第二发光单元c2的填埋式过孔265c彼此电连接。
137.因此，如图16所示地提供第一发光单元c1的短波长发光部bl1与长波长发光部yl1、第二发光单元c2的短波长发光部bl2和长波长发光部yl2串并联(serial-paralle)连接的发光元件500。尤其是，第一发光单元c1的短波长发光部bl1与长波长发光部yl1的第一导电型半导体层23、33彼此电连接，进一步，第二发光单元c2的短波长发光部bl2与长波长发光部yl2的第二导电型半导体层27、37也电连接。
138.在本实施例中，虽然图示和说明了贯通孔h1、h2、h3、h4形成于发光单元c1、c2中的每一个的情形，但是本发明并不一定限于此。可以利用诸如台面蚀刻等多种技术替代形成贯通孔的方式而暴露第一导电型半导体层23、33和第二导电型半导体层27、37或者第一透明电极29以及第二透明电极39，并且可以在它们之间形成电连接。
139.可以有多种连接多个发光单元c1、c2的方法。以下，利用电路图对连接发光单元c1、c2的发光元件进行说明。
140.图17至图19是用于说明根据本公开的几个实施例的发光元件600、700、800的示意性的电路图。
141.首先，参照图17，根据本实施例的发光元件600与参照图16所说明的发光元件500大致相似，差异在于第一发光单元c1的短波长发光部bl1与长波长发光部yl1的第一导电型半导体层23、33彼此电分离。进一步，第二发光单元c2的短波长发光部bl2与长波长发光部yl2的第二导电型半导体层27、37也电相隔。例如，在图14的实施例中，可以通过使连接器267e、267f彼此分离而提供如图17所示的电路图的发光元件600。
142.参照图18，根据本实施例的发光元件700与参照图16所说明的发光元件500大致相似，差异在于第一发光单元c1的短波长发光部bl1和长波长发光部yl1的第二导电型半导体
层27、37共同电连接，第二发光单元c2的短波长发光部bl2与长波长发光部yl2的第二导电型半导体层27、37彼此电相隔。第一发光单元c1的短波长发光部bl1与长波长发光部yl1的第一导电型半导体层23、33共同电连接，第二发光单元c2的短波长发光部bl2与长波长发光部yl2的第一导电型半导体层23、33彼此电连接。
143.参照图19，在根据本实施例的发光元件800中，第一发光单元c1的短波长发光部bl1与第二发光单元c2的短波长发光部bl2串联连接，第一发光单元c1的长波长发光部yl1与第二发光单元c2的长波长发光部yl2串联连接。此外，短波长发光部bl1、bl2和长波长发光部yl1、yl2彼此电相隔。
144.虽然以上针对连接第一发光单元c1的短波长发光部bl1和长波长发光部yl1、第二发光单元c2的短波长发光部bl2和长波长发光部yl2的一些实施例进行了说明，但本发明并不限于以上说明的特定实施例。
145.虽然以上对本公开的多种实施例进行了说明，但本公开并不限于这些实施例。并且，只要不脱离本公开的技术思想，针对一实施例所说明的内容或者构成要素也可以应用于其他实施例。