[發明專利]發光二極管元件

有效

• 申請號: 201910393947.6
• 申請日: 2013-11-29
• 公開（公告）號: CN110176469B
• 公開（公告）日: 2022-01-04
• 發明（設計）人: 葉慧君
• 申請（專利權）人: 晶元光電股份有限公司
• 主分類號: H01L27/15
• 分類號: H01L27/15;H01L23/522;H01L23/528
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 陳小雯

本發明公開一種發光二極管元件，包含：基板，其包含四個邊緣；多個發光二極管單元，形成在基板上，其中多個發光二極管單元形成一串聯陣列，具有至少三個相鄰的發光單元行；以及多個導電配線結構，連接多個發光二極管單元；其中多個發光二極管單元中的一個發光二極管單元跨越發光單元行中至少兩相鄰的發光單元行，且此發光二極管單元之一長邊鄰近于基板之四個邊緣之一邊緣。

本申請是中國發明專利申請(申請號：201310631968.X，申請日：2013年11月29日，發明名稱：發光二極管元件)的分案申請。

技術領域

本發明涉及一種發光二極管元件，尤其是涉及一種具有高出光效率的陣列式發光二極管元件。

背景技術

發光二極管(LED)的發光原理和結構與傳統光源不同，具有耗電量低、元件壽命長、無需暖燈時間、反應速度快等優點，再加上其體積小、耐震動、適合量產，容易配合應用需求制成極小或陣列式的元件，在市場上的應用頗為廣泛。例如，光學顯示裝置、激光二極管、交通號志、數據存儲裝置、通訊裝置、照明裝置、以及醫療裝置等。

現有的高壓發光二極管元件1，如圖1A與圖1B所示，包含一透明基板10、多個發光二極管單元12于二維方向延伸，緊密排列形成于透明基板10上，每一個發光二極管單元的外延疊層120包含一第一半導體層121、一活性層122、以及一第二半導體層123。由于透明基板10不導電，因此于多個發光二極管單元外延疊層120之間由蝕刻形成溝槽14后可使各發光二極管單元12彼此絕緣，另外再通過部分蝕刻多個發光二極管單元外延疊層120至第一半導體層121以形成部分暴露區域。接著，再分別于相鄰的發光二極管單元外延疊層120的第一半導體層121的暴露區域以及第二半導體層123上形成一導電配線結構19，包含第一電極18以及第二電極16。第一電極18與第二電極16分別各自又包含第一電極延伸部180與第二電極延伸部160，分別形成于相鄰發光二極管單元外延疊層120的第一半導體層121與第二半導體層123之上，協助電流均勻分散流入半導體層中。通過導電配線結構19選擇性連接于多個相鄰的發光二極管單元12的第二半導體層123以及第一半導體層121，使得多個發光二極管單元12之間形成串聯或并聯的電路。其中，導電配線結構19下方可以是空氣，也可以在形成導電配線結構19之前，預先在發光二極管單元12的外延層部分表面及相近的發光二極管單元12外延層間以化學氣相沉積方式(CVD)、物理氣相沉積方式(PVD)、濺鍍(sputtering)等技術沉積形成絕緣層13，作為外延層的保護與相鄰發光二極管單元12間的電性絕緣。絕緣層13的材質較佳例如可以是氧化鋁(Al₂O₃)、氧化硅(SiO₂)、氮化鋁(AlN)、氮化硅(SiN_x)、二氧化鈦(TiO₂)、五氧化二鉭(Tantalum pentoxide,Ta₂O₅)等材料或其組合。

然而，通過導電配線結構19進行發光二極管單元12間的電路連結時，由于發光二極管單元12與之間的溝槽14高低差距頗大，在形成導電配線結構19時容易產生導線連結不良或斷線的問題，進而影響元件的良率。

此外，上述的發光二極管元件1還可以進一步地與其他元件組合連接以形成一發光裝置(light-emitting apparatus)。圖2為現有的發光裝置結構示意圖。如圖2所示，一發光裝置100包含一具有至少一電路101的次載體(sub-mount)110，以承載上述發光二極管元件1；以及，一電連接結構104，以電連接發光元件1的第一電極襯墊16’、第二電極襯墊18’與次載體110上的電路101；其中，上述的次載體110可以是導線架(lead frame)或大尺寸鑲嵌基底(mounting substrate)，以方便發光裝置100的電路規劃并提高其散熱效果。上述的電連接結構104可以是焊線(bonding wire)或其他連結結構。

發明內容