本發(fā)明涉及一種發(fā)光元件,尤其是,涉及一種發(fā)光效率得到提高的發(fā)光元件。
背景技術(shù):
近年來,隨著對小型高功率發(fā)光元件的要求的增加,對高散熱效率的大面積倒裝芯片型發(fā)光元件的需求逐漸增加。倒裝芯片型發(fā)光元件的電極直接接合于二次基板,另外,因不使用用于向倒裝芯片發(fā)光元件供應(yīng)外部電源的導(dǎo)線,因此相對于水平型發(fā)光元件其散熱效率非常高。因此,即使施加高密度電流也可以有效地將熱量傳遞至二次基板側(cè),因此倒裝芯片型發(fā)光元件適合于高功率的發(fā)光源。
另外,為了發(fā)光元件的小型化以及高功率,對省略將發(fā)光元件封裝到其他殼體等的工序,將發(fā)光元件本身作為封裝件而使用的芯片級封裝(chipscalepackage)的要求逐漸增加。尤其是,因?yàn)榈寡b芯片型發(fā)光元件的電極可以起到與封裝件的引腳類似的功能,因此在這種芯片規(guī)模封裝件中也可以較佳地應(yīng)用倒裝芯片型發(fā)光元件。
在芯片級封裝結(jié)構(gòu)中,在高電流驅(qū)動時(shí)產(chǎn)生的熱量所導(dǎo)致的損壞可能更為致命。因此,為了通過使散熱順利進(jìn)行而改善發(fā)光元件的可靠性,需要使用金屬塊(bulk)等外部電極,并需要通過外部電極確保發(fā)光元件的預(yù)定區(qū)域。
另一方面,發(fā)光元件通過電連接于半導(dǎo)體層的電極接收電源而發(fā)射光。此時(shí),在半導(dǎo)體層與電極接觸的區(qū)域不充分,或者位于偏向發(fā)光元件局部區(qū)域的位置的情況下,從外部施加的電流得不到充分?jǐn)U散,因此僅在半導(dǎo)體層的特定位置發(fā)射較強(qiáng)的光。具體地說,通過金屬塊施加的電流只通過半導(dǎo)體層與電極接觸的局部區(qū)域流向半導(dǎo)體層,因此在不與電極接觸的半導(dǎo)體層的其他區(qū)域無法順利地實(shí)現(xiàn)發(fā)光。因此,會發(fā)送發(fā)光效率下降的問題。
通常,從發(fā)光元件拆除基板時(shí),會產(chǎn)生壓力(stress)以及張力(strain)。所述壓力以及張力被傳遞至發(fā)光單元,從而在發(fā)光單元容易發(fā)生開裂(crack)。為了解決這種問題,在發(fā)光單元的下方配置較厚的金屬焊盤以及emc等聚合物,但在這種情況下也存在以與聚合物的上部鄰接的發(fā)光單元的中心部為主而發(fā)生開裂的問題。
因此,需要一種散熱順利、發(fā)光元件的機(jī)械物性出色、電流分散效率得到改善的發(fā)光元件。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
技術(shù)問題
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種電流分散效率得到改善,發(fā)光區(qū)域充分得到確保,發(fā)光效率較高的發(fā)光元件。另外,以提供因散熱順利而可靠性得到確保的發(fā)光元件為目的。同時(shí),以防止因基板分離時(shí)所產(chǎn)生的壓力以及張力而損壞發(fā)光元件為目的。
技術(shù)手段
根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的發(fā)光元件可以包括:發(fā)光單元,包括臺面,所述臺面包括在下面包含接觸區(qū)域的第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層、位于所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層的下面的活性層、以及位于所述活性層的下面的第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層;第二電極,位于所述第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層的下面,電連接于所述第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層;第一絕緣層,位于所述發(fā)光單元的下面,包括使所述接觸區(qū)域裸露的開口部;電極覆蓋層,位于所述第一絕緣層的下面,與所述第二電極的下面相接,從所述第一電極隔開;第一電極,位于所述第一絕緣層的下面,通過所述開口部接觸于所述接觸區(qū)域;第二絕緣層,位于所述第一電極的下面以及所述電極覆蓋層的下面,具有分別使所述第一電極和所述第二電極裸露的開口部;以及支撐單元,彼此隔開地配置于所述第二絕緣層的下面以及側(cè)面,包括通過所述開口部分別電連接于所述第一電極和所述第二電極的第一金屬塊、第二金屬塊以及配置于所述第一金屬塊的側(cè)面及所述第二金屬塊的側(cè)面的絕緣部。此外,所述臺面包括主體部以及從所述主體部突出的多個突出部,所述接觸區(qū)域位于所述多個突出部之間,所述接觸區(qū)域的一部分在上下方向上與所述第二金屬塊重疊。據(jù)此,可以防止所述第一電極與所述第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層接觸的區(qū)域過于偏向發(fā)光元件的特定位置而配置,因此可以有效地改善電流分散效率。因此,能夠進(jìn)一步改善發(fā)光效率。
根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例的發(fā)光元件可以包括:發(fā)光單元,包括:發(fā)光單元,包括第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層、位于所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層的下面的第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層、位于所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層與所述第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層之間的活性層、以及貫穿所述第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層與所述活性層而使所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層裸露的多個凹槽部;第一電極,位于所述凹槽部內(nèi),且電連接于所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層;第二電極,與所述第一電極絕緣,位于所述第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層的下面,且電連接于所述第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層;絕緣層,位于所述第一電極的下面與側(cè)面以及所述第二電極的下面與側(cè)面,具有分別使所述第一電極和所述第二電極裸露的開口部;以及支撐單元,彼此隔開地位于所述絕緣層的下面以及側(cè)面,包括通過所述開口部分別電連接于所述第一電極以及所述第二電極的第一金屬塊、第二金屬塊以及配置于所述第一金屬塊的側(cè)面及所述第二金屬塊的側(cè)面的絕緣部。此外,所述凹槽部包括第一凹槽部,所述第一凹槽部包括第一區(qū)域、第二區(qū)域以及連接所述第一區(qū)域與所述第二區(qū)域的連接部,所述第一區(qū)域位于所述第一金屬塊的上部,所述第二區(qū)域位于所述第二金屬塊的上部。據(jù)此,發(fā)光元件的電流分散效率得到改善,可以充分確保發(fā)光區(qū)域,因此可以提高發(fā)光元件的發(fā)光效率。
技術(shù)效果
根據(jù)本發(fā)明,接觸區(qū)域可以沿長軸方向較長地形成,從而防止第一電極與第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層接觸的區(qū)域偏向發(fā)光元件的某一側(cè)。因此,能夠改善電流分散效率。另外,通過包圍接觸區(qū)域的單一的臺面形態(tài)能夠充分確保發(fā)光區(qū)域。因此,可以改善發(fā)光元件的發(fā)光效率。同時(shí),通過第一金屬塊、第二金屬塊和電極覆蓋層能夠順利地實(shí)現(xiàn)散熱。另外,電極覆蓋層形成于較寬的區(qū)域,因此可以防止基板分離時(shí)所產(chǎn)生的壓力以及張力所引起的發(fā)光元件的損傷。
另外,根據(jù)本發(fā)明,第一凹槽部跨越第一金屬塊的上部和第二金屬塊的上部而存在,因此能夠在發(fā)光元件內(nèi)順利地實(shí)現(xiàn)通過第一電極施加的電流的分散。另外,能夠充分確保發(fā)光區(qū)域,因此能夠改善發(fā)光效率。
附圖說明
圖1以及圖2是用于說明根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的發(fā)光元件的平面圖。
圖3以及圖4是用于說明根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的發(fā)光元件的剖面圖。
圖5是用于說明根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例的發(fā)光元件的剖面圖。
圖6是用于說明根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例的發(fā)光元件的制造方法的平面圖(a)以及剖面圖(b)。
圖7是用于說明根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例的發(fā)光元件的制造方法的平面圖(a)以及剖面圖(b)。
圖8是用于說明根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例的發(fā)光元件的制造方法的平面圖(a)以及剖面圖(b)。
圖9是用于說明根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例的發(fā)光元件的制造方法的平面圖(a)以及剖面圖(b)。
圖10是用于說明根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例的發(fā)光元件的制造方法的平面圖(a)以及剖面圖(b)。
圖11是用于說明根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例的發(fā)光元件的制造方法的平面圖(a)以及剖面圖(b)。
圖12是用于說明根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例的發(fā)光元件的制造方法的平面圖(a)以及剖面圖(b)。
圖13是用于說明根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例的發(fā)光元件的制造方法的平面圖(a)以及剖面圖(b)。
圖14是用于說明根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例的發(fā)光元件的制造方法的平面圖(a)以及剖面圖(b)。
圖15是用于說明根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例的發(fā)光元件的制造方法的平面圖(a)以及剖面圖(b)。
圖16是用于說明根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例的發(fā)光元件的制造方法的平面圖(a)以及剖面圖(b)。
圖17是用于說明根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的發(fā)光元件的平面圖。
圖18是根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的發(fā)光元件的一部分(i)的放大圖。
圖19以及圖20是用于說明根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的發(fā)光元件的剖面圖。
圖21是用于說明根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例的發(fā)光元件的制造方法的平面圖(a)以及剖面圖(b)。
圖22是用于說明根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例的發(fā)光元件的制造方法的平面圖(a)以及剖面圖(b)。
圖23是用于說明根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例的發(fā)光元件的制造方法的平面圖(a)以及剖面圖(b)。
圖24是用于說明根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例的發(fā)光元件的制造方法的平面圖(a)以及剖面圖(b)。
圖25是用于說明根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例的發(fā)光元件的制造方法的平面圖(a)以及剖面圖(b)。
圖26是用于說明根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例的發(fā)光元件的制造方法的平面圖(a)以及剖面圖(b)。
圖27是用于說明根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例的發(fā)光元件的制造方法的平面圖(a)以及剖面圖(b)。
圖28是用于說明根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例的發(fā)光元件的制造方法的平面圖(a)以及剖面圖(b)。
圖29是用于說明根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的發(fā)光元件的制造方法的平面圖(a)以及剖面圖(b)。
圖30是用于說明根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例的發(fā)光元件的制造方法的平面圖(a)以及剖面圖(b)。
圖31是用于說明將根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的發(fā)光元件應(yīng)用于照明裝置的例的分解立體圖。
圖32是用于說明將根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的發(fā)光元件應(yīng)用于顯示裝置的例的剖面圖。
圖33是用于說明將根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的發(fā)光元件應(yīng)用于顯示裝置的例的剖面圖。
圖34是用于說明將根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的發(fā)光元件應(yīng)用于前照燈的例的剖面圖。
具體實(shí)施方式
根據(jù)各種實(shí)施例的發(fā)光元件可以實(shí)現(xiàn)為各種形式。
根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光元件可以包括:發(fā)光單元,包括臺面,所述臺面包括在下面包含接觸區(qū)域的第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層、位于所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層的下面的活性層、以及位于所述活性層的下面的第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層;第二電極,位于所述第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層的下面,電連接于所述第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層;第一絕緣層,位于所述發(fā)光單元的下面,包括使所述接觸區(qū)域裸露的開口部;電極覆蓋層,位于所述第一絕緣層的下面,與所述第二電極的下面相接,從所述第一電極隔開;第一電極,位于所述第一絕緣層的下面,通過所述開口部接觸于所述接觸區(qū)域;第二絕緣層,位于所述第一電極的下面以及所述電極覆蓋層的下面,具有分別使所述第一電極和所述第二電極裸露的開口部;以及支撐單元,彼此隔開地配置于所述第二絕緣層的下面以及側(cè)面,包括通過所述開口部分別電連接于所述第一電極和所述第二電極的第一金屬塊、第二金屬塊以及配置于所述第一金屬塊的側(cè)面及所述第二金屬塊的側(cè)面的絕緣部。此外,所述臺面包括主體部以及從所述主體部突出的多個突出部,所述接觸區(qū)域位于所述多個突出部之間,所述接觸區(qū)域的一部分在上下方向上與所述第二金屬塊重疊。據(jù)此,可以防止所述第一電極與所述第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層接觸的區(qū)域過于偏向發(fā)光元件的特定位置,因此可以改善電流分散效率。因此,可以進(jìn)一步改善發(fā)光效率。
在所述多個突出部中,位于兩個接觸區(qū)域之間的突出部的短軸方向的寬度可以大于位于發(fā)光元件的側(cè)面與一個接觸區(qū)域之間的其他突出部的短軸方向的寬度。因此,電流分散效率可以更加有效,可以提高發(fā)光效率。
所述主體部的短軸方向?qū)挾瓤梢允?7μm至90μm。在滿足所述范圍的情況下,在發(fā)光元件內(nèi)可以充分確保發(fā)光區(qū)域。另外,所述接觸區(qū)域朝向所述主體部延伸較長,可以改善電流分散效率,因此可以提高發(fā)光效率。
所述第二絕緣層的一部分位于所述第二金屬塊與所述第一電極之間,且可以使所述第一電極與所述第二金屬塊絕緣。因此,可以有效防止所述電極覆蓋層與所述第一電極的短路。
所述電極覆蓋層的一側(cè)面沿著所述發(fā)光元件的一側(cè)面配置,位于與所述電極覆蓋層的一側(cè)面相反方向的另一側(cè)面與所述第一電極的側(cè)面對向,所述電極覆蓋層的一部分可以位于所述臺面的側(cè)面上。在這種情況下,在所述發(fā)光單元產(chǎn)生的熱量通過所述第二電極以及所述電極覆蓋層可以較容易向外部散放。另外,可以更加有效地阻擋通過發(fā)光元件的側(cè)面浸透的外部污染物質(zhì)。同時(shí),可以有效地防止基板分離時(shí)產(chǎn)生的張力以及壓力使絕緣部從金屬塊剝離。
所述電極覆蓋層在上下方向不與所述接觸區(qū)域以及第一電極重疊,所述電極覆蓋層的側(cè)面可以包括包圍所述接觸區(qū)域的一部分的凹陷部和凸出部。因此,所述接觸區(qū)域以及接觸于所述接觸區(qū)域的所述第一電極的一部分可以形成為較長而與所述臺面的主體部鄰接。據(jù)此,可以改善電流分散效率,從而可以提高發(fā)光效率。
所述第二絕緣層的一部分位于隔開空間,該隔開空間位于所述電極覆蓋層與所述第一電極之間,所述隔開空間在上下方向上可以不與所述接觸區(qū)域重疊。
還包括分別位于所述第一金屬塊的下面和所述第二金屬塊的下面的第一焊盤和第二焊盤,所述第一焊盤與所述第二焊盤之間的間距可以大于所述第一金屬塊和所述第二金屬塊之間的間距。在這種情況下,可以有效防止粘合性物質(zhì)使第一焊盤與第二焊盤短路,從而可以改善發(fā)光元件的穩(wěn)定性。
還可以包括位于所述發(fā)光單元的上面或者側(cè)面上的絕緣膜。所述絕緣膜可以發(fā)揮從外部污染物質(zhì)或沖擊中保護(hù)所述發(fā)光單元的作用。因此,可以改善發(fā)光元件的穩(wěn)定性。
根據(jù)又一各種實(shí)施例的發(fā)光元件可以包括:發(fā)光單元,包括:發(fā)光單元,包括第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層、位于所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層的下面的第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層、位于所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層與所述第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層之間的活性層、以及貫穿所述第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層與所述活性層而使所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層裸露的多個凹槽部;第一電極,位于所述凹槽部內(nèi),且電連接于所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層;第二電極,與所述第一電極絕緣,位于所述第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層的下面,且電連接于所述第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層;絕緣層,位于所述第一電極的下面與側(cè)面以及所述第二電極的下面與側(cè)面,具有分別使所述第一電極和所述第二電極裸露的開口部;以及支撐單元,彼此隔開地位于所述絕緣層的下面以及側(cè)面,包括通過所述開口部分別電連接于所述第一電極以及所述第二電極的第一金屬塊、第二金屬塊以及配置于所述第一金屬塊的側(cè)面及所述第二金屬塊的側(cè)面的絕緣部。此外,所述凹槽部包括第一凹槽部,所述第一凹槽部包括第一區(qū)域、第二區(qū)域以及連接所述第一區(qū)域與所述第二區(qū)域的連接部,所述第一區(qū)域位于所述第一金屬塊的上部,所述第二區(qū)域位于所述第二金屬塊的上部。據(jù)此,可以改善發(fā)光元件的電流分散效率,充分確保發(fā)光區(qū)域,因此可以提高發(fā)光元件的發(fā)光效率。
所述第一電極與所述凹槽部的側(cè)面隔開,且可以沿著所述凹槽部的形態(tài)而形成。據(jù)此,所述第一電極可以與所述第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層以及所述活性層絕緣,充分確保發(fā)光區(qū)域,同時(shí)可以改善電流分散效率。
所述第一電極與所述凹槽部的側(cè)面可以隔開預(yù)定的間距。
所述第一區(qū)域可以大于所述第二區(qū)域。在這種情況下,位于所述第一區(qū)域內(nèi)的第一電極部分相對較小,因此發(fā)光區(qū)域不會過于變窄。另外,基板分離時(shí),施加到所述發(fā)光單元的壓力以及張力通過位于第一區(qū)域的下部的具有充分的寬度與厚度的金屬物質(zhì)而緩解,從而可以防止發(fā)光單元的開裂。
所述第一以及第二區(qū)域可以是圓形。在這種情況下,基板分離時(shí)所產(chǎn)生的壓力以及張力可以以第一部和第二部為中心均勻分散,因此可以減少發(fā)光元件的損傷。
所述凹槽部還可以包括位于所述第一金屬塊上部的至少一個第二凹槽部。據(jù)此,可以充分確保所述第一電極與所述第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層的接觸區(qū)域,從而可以改善電流分散效率。
所述第二凹槽部與所述第二金屬塊之間的間距可以大于所述第一區(qū)域與所述第二金屬塊之間的間距。據(jù)此,在充分確保發(fā)光區(qū)域的同時(shí),可以改善經(jīng)過所述第一金屬塊而施加的電流的分散效率。
所述第二凹槽部可以是圓形。基板分離時(shí)所產(chǎn)生的壓力以及張力可以以第二凹槽部內(nèi)的第一電極為中心均勻分散,因此可以減少發(fā)光元件的損傷。
以下,參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施例。以下介紹的實(shí)施例是為了能夠向本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的一般技術(shù)人員充分傳達(dá)本發(fā)明的思想而提供的例。因此,本發(fā)明并不僅限于以下說明的實(shí)施例,而可以以其他形式被具體化。此外,在圖中,為了便于說明,構(gòu)成要素的寬度、長度、厚度等也可能會被夸張表示。另外,在描述為一個構(gòu)成要素位于另一個構(gòu)成要素的“上部”或者“上方”的情況下,不僅包括各部分在其他部分的“正上部”或者“正上方”的情況,還包括在各構(gòu)成要素與其他構(gòu)成要素之間夾設(shè)有另一構(gòu)成要素的情況。在整個說明書中,同一參照符號顯示同一構(gòu)成要素。
圖1至圖4是用于說明根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的發(fā)光元件的平面圖和剖面圖。圖1是為了幫助說明本發(fā)明的發(fā)光元件而從除外支撐單元210的發(fā)光元件的上部俯視的平面圖,圖2是從發(fā)光元件的下部仰視的平面圖。圖3圖示與圖1的a-b-b`-a`線對應(yīng)的部分的剖面。圖4圖示與圖1的c-c`線對應(yīng)的部分的剖面。
參照圖1至圖4,發(fā)光元件包括發(fā)光單元110、第二電極120、第一絕緣層130、電極覆蓋層160、第一電極140、第二絕緣層150和支撐單元210。此外,發(fā)光元件還可以包括生長基板(未圖示)。
發(fā)光元件110包括:第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層111;活性層112,位于所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層111的下面;以及第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層113,位于所述活性層112的下面。第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層111、活性層112和第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層113可以包括ⅲ-ⅴ系列化合物半導(dǎo)體,例如,可以包括如(al、ga、in)n之類的氮化物系半導(dǎo)體。第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層111可以包括n型雜質(zhì)(例如,si),第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層113可以包括p型雜質(zhì)(例如,mg)。另外,也可以與此相反?;钚詫?12可以包括多量子阱(mqw)結(jié)構(gòu),可以按使其能夠發(fā)射出期望的峰值波長的光的方式確定其組成比。
另外,發(fā)光單元110還可以包括臺面m,該臺面m包括第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層113和活性層112。臺面m可以通過去除第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層113和活性層112的一部分而形成。臺面m的側(cè)面可以傾斜地形成。臺面m的傾斜的側(cè)面提高從活性層112生成的光的提取效率。
參照圖1,發(fā)光單元110可以包括單一的臺面m。臺面m可以包括主體部m1與多個突出部m2。主體部m1可以是具有長軸與短軸的四邊形形態(tài)或者圓角四邊形形態(tài),但并不僅限于此。多個突出部m2從主體部m1突出,具體地說可以從主體部m1的側(cè)面突出。突出部m2可以分別具有長軸與短軸。圖1雖然圖示四個突出部m2,但是臺面m也可以包括少于或者多于四個的數(shù)量的突出部m2。主體部m1的短軸方向?qū)挾葁1可以為約87μm至90μm,可以優(yōu)選為90μm。主體部m1的短軸方向可以與突出部m2的長軸方向一致,且主體部m1的長軸方向可以與突出部m2的短軸方向一致。
多個突出部m2各自的短軸方向?qū)挾葁a、wb、wc、wd可以不同。在多個突出部m2中,位于兩個接觸區(qū)域r之間的突出部的短軸方向的寬度wb、wc可以大于位于發(fā)光元件的側(cè)面與一個接觸區(qū)域r之間的其他突出部的短軸方向?qū)挾葁a、wd。在位于兩個接觸區(qū)域r之間的突出部,可以通過兩個接觸區(qū)域r被施加電流,因此可使電流充分分散的區(qū)域相對較寬。相反,位于發(fā)光元件的側(cè)面與一個接觸區(qū)域r之間的其他突出部只可以通過一個接觸區(qū)域r被施加電流,因此可使電流充分分散的區(qū)域相對較窄。因此,如上所述,通過調(diào)整各個突出部m2的短軸方向?qū)挾?,可以提高發(fā)光效率。例如,在突出部m2中一部分短軸方向?qū)挾葁b、wc可以為298μm,其余的突出部m2的短軸方向?qū)挾葁a、wd可以為164μm。
臺面m可以被第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層113與活性層112的一部分被去除而裸露的第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層111的裸露面包圍。參照圖1,第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層111的裸露面可以沿著臺面m的突出部m2之間的凹陷部和發(fā)光單元110的外廓而配置。但是,并不僅限于此,突出部m2的一側(cè)面配置至發(fā)光單元110的一側(cè)面,位于突出部m2之間的第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層111的裸露面可以彼此隔開。
第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層111可以在下面包含接觸區(qū)域r。接觸區(qū)域r可以位于突出部m2之間,且可以沿著突出部m2的長軸方向具有較長的形態(tài)。接觸區(qū)域r與以下說明的第一電極140接觸,據(jù)此,第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層111與第一電極140可以電連接。
發(fā)光單元110還可以包括粗糙的表面。粗糙的表面可以利用濕法蝕刻、干法蝕刻、電化學(xué)蝕刻中的至少一種方法形成,例如,可以利用pec蝕刻或者利用包含koh和naoh的蝕刻溶液的蝕刻方法等形成。據(jù)此,發(fā)光單元110可以包括在第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層111的表面形成的μm至nm規(guī)模(scale)的突出部和/或凹陷部。通過粗糙的表面可以提高從發(fā)光單元110發(fā)射出的光的光提取效率。
第二電極120位于第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層113的下面,可以電連接于第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層113。另外,第二電極120可以覆蓋第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層113的下面的至少一部分,此外,可以配置成覆蓋第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層113的整個下面。另外,第二電極120可以形成為在除形成有發(fā)光單元110的第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層111的裸露面的位置以外的其余區(qū)域覆蓋第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層113的下面。據(jù)此,將電流均勻地供應(yīng)至發(fā)光單元110整個區(qū)域,從而能夠提高電流分散效率。只不過,本發(fā)明并不僅限于此,第二電極120也可以包括多個單元電極。
第二電極120包括反射金屬層121,此外,可以包括金屬屏蔽層(barriermetallayer)122。金屬屏蔽層122可以覆蓋反射金屬層121的下面的至少一部分。例如,通過形成反射金屬層121的圖案,并在其下面形成金屬屏蔽層122,從而可以形成為使金屬屏蔽層122覆蓋反射金屬層121的下面。但是,并不一定僅限于此,金屬屏蔽層122也可以覆蓋反射金屬層121的下面以及側(cè)面。例如,反射金屬層121可以通過將ag、ag合金、ni/ag、nizn/ag、tio/ag層沉積并圖案化而形成。另一方面,金屬屏蔽層122可以由ni、cr、ti、pt、w或者其復(fù)合層形成,可以防止反射金屬層121的金屬物質(zhì)擴(kuò)散或者被污染。第二電極120可以包括導(dǎo)向性氧化物(ito:indiumtinoxide)。ito由透光率較高的金屬氧化物構(gòu)成,通過抑制光被第二電極120吸收而可以提高發(fā)光效率。
第一絕緣層130可以位于第二電極120的下面以及側(cè)面。參照圖1、圖3以及圖4,第一絕緣層130可以覆蓋發(fā)光單元110的下面和第二電極120的下面與側(cè)面,且位于發(fā)光單元110與第一電極140之間而能夠使第一電極140與第二電極120絕緣。第一絕緣層130在特定區(qū)域,可以具有用于允許電連接于第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層111和第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層113的開口部130a、130b。例如,第一絕緣層130可以具有使第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層111裸露的開口部130a與使第二電極120裸露的開口部130b。具體地說,開口部130a可以使接觸區(qū)域r裸露,在這種情況下,開口部130a可以根據(jù)接觸區(qū)域r的形狀而形成。
第一絕緣層130可以由sio2等的氧化膜、sinx等的氮化膜、mgf2等的絕緣膜形成。此外,第一絕緣層130可以包括低折射物質(zhì)層與高折射物質(zhì)層交替層疊而成的分布布拉格反射器(dbr)。例如,通過層疊sio2/tio2或sio2/nb2o5等層可以形成發(fā)射率較高的絕緣反射層。
電極覆蓋層160位于第一絕緣層130的下面,可與第二電極120的下面相接。電極覆蓋層160可以通過開口部130b與第二電極120的下面相接。據(jù)此,可以使以下說明的第一金屬塊和第二金屬塊之間的階梯差縮小。另外,電極覆蓋層160可以隔著隔開空間與第一電極140相隔。因此,第一電極140與第二電極120可以絕緣。
電極覆蓋層160的一側(cè)面可以沿著發(fā)光元件的一側(cè)面配置。具體地說,電極覆蓋層160的一側(cè)面位于與發(fā)光元件的一側(cè)面相鄰的位置,且位于所述一側(cè)面的相反方向的另一側(cè)面可與第一電極140的側(cè)面對向地配置。即,電極覆蓋層160位于第一絕緣層130的下面中除第一電極140所在區(qū)域之外的大部分區(qū)域。在這種情況下,在發(fā)光單元110產(chǎn)生的熱量可以通過第二電極120和電極覆蓋層160較容易向外部散放。電極覆蓋層160的一部分可以位于臺面m的側(cè)面的一部分。據(jù)此,可以更加有效地阻擋外部污染物質(zhì)通過發(fā)光元件的側(cè)面浸透。
位于電極覆蓋層160與第一電極140之間的隔開空間可在上下方向上不重疊于接觸區(qū)域r。具體地說,參照圖1,接觸區(qū)域r的整個區(qū)域位于第一電極140的上部,而不位于電極覆蓋層160的上部。電極覆蓋層160與接觸區(qū)域r和第一電極140在上下方向上不重疊。另外,電極覆蓋層160的側(cè)面可以包括包圍接觸區(qū)域r的一部分的凹陷部和突出部。具體地說,接觸區(qū)域r的一末端的一部分可以被電極覆蓋層160的凹陷部包圍。因此,接觸區(qū)域r以及接觸于接觸區(qū)域r的第一電極140的一部分可按與臺面m的主體部m1相鄰的方式較長地形成。據(jù)此,可以改善電流分散效率,從而可以提高發(fā)光效率。
電極覆蓋層160可以由具有導(dǎo)電性的金屬物質(zhì)形成。電極覆蓋層160可以由以下說明的第一電極140的物質(zhì)相同的物質(zhì)形成。具體地說,第一電極140與電極覆蓋層160可以在同一工序中同時(shí)形成。因此,具有可以簡化工序的優(yōu)點(diǎn)。
第一電極140可以位于第一絕緣層130的下面。第一電極140的一側(cè)面可以沿著與突出部m2的末端鄰接的發(fā)光元件的一側(cè)面而位于第一絕緣層130的下面,位于與所述第一電極140的一側(cè)面相反的位置的另一側(cè)面可以包括突出部和凹陷部。第一電極140的突出部與凹陷部分別與電極覆蓋層160的凹陷部與突出部咬合,但隔著隔開空間相隔而配置。第一電極140可以電連接于第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層111。第一電極140通過開口部130a與第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層111的接觸區(qū)域r相接,從而可以電連接于第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層111。第一電極140可以覆蓋接觸區(qū)域r的整個區(qū)域。第一電極140可通過以下說明的第一絕緣層130等絕緣層而與第二電極120絕緣。第一電極140可以包括al層之類的高反射金屬層,高反射金屬層可形成于ti、cr或者ni等粘合層上。另外,在高反射金屬層上可以形成有ni、cr、au等單層或者復(fù)合層結(jié)構(gòu)的保護(hù)層。第一電極140可以具有,例如,ti/al/ti/ni/au的多層結(jié)構(gòu)。第一電極140可以通過沉積金屬物質(zhì)并將其沉積圖案化而形成。
第二絕緣層150可以位于第一電極140的下面以及電極覆蓋層160的下面。第二絕緣層150可以更加有效地防止第一電極140和第二電極120的短路,且發(fā)揮從外部污染物質(zhì)或者沖擊中保護(hù)發(fā)光單元110的作用。第二絕緣層150可以覆蓋第一電極140的一部分。第二絕緣層150可以具有使第一電極140裸露的開口部150a和使第二電極120與以下說明的第二金屬塊212之間的電連接得以實(shí)現(xiàn)的開口部150b。第一絕緣層140的側(cè)壁可以被第二絕緣層150覆蓋。第二絕緣層150的一部分可以位于隔開空間,所述隔開空間位于電極覆蓋層160與第一電極140之間。因此,可以有效地防止電極覆蓋層160與第一電極140的短路。第二絕緣層150可以位于第二金屬塊212與第一電極140之間,并且可以使第一電極140與第二電極212絕緣。第二絕緣層150可以沉積通過將氧化物絕緣層、氮化物絕緣層或者聚酰亞胺、聚四氯乙烯、聚對二甲苯等聚合物沉積并圖案化在第一電極140上而形成。
支撐單元包括籽晶金屬(seedmetal)216、第一金屬塊211、第二金屬塊212和絕緣部213,此外,還可以包括第一焊盤214、第二焊盤215和絕緣支撐體217。
參照圖2至4,籽晶金屬216可位于發(fā)光單元110的下面,可以彼此隔開而分別位于第一電極140的下部和第二電極120的下部,且分別電連接于第一電極140和第二電極120。籽晶金屬216在鍍覆金屬時(shí),可以使第一金屬塊211順利形成于第二絕緣層150的下面以及第一電極140的下面,并使第二金屬塊212順利形成于第二絕緣層150的下面以及第一電極140的下面,且可以發(fā)揮如ubm(underbumpmetalizationlayer)層的作用。籽晶金屬216可以包含ti、cu、au、cr、ni等。例如,所述籽晶金屬也可以具有ti/cu層疊結(jié)構(gòu)。
參照圖2至4,第一金屬塊211和第二金屬塊212可位于發(fā)光單元110的下部,彼此隔開而分別位于第一電極140的下部和第二電極120的下部,且分別電連接于第一電極140和第二電極120。第一金屬塊211和第二金屬塊212指由金屬物質(zhì)形成且厚度通常大于發(fā)光單元110的厚度的構(gòu)成要素。第一金屬塊211和第二金屬塊212可以具有數(shù)十μm以上的厚度。第一金屬塊211和第二金屬塊212可以分別電連接于第一電極140和第二電極120,據(jù)此,可以分別電連接于第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層111和第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層113。第一金屬塊211和第二金屬塊212可以使在發(fā)光單元110產(chǎn)生的熱量有效地散放到外部,可以包括其熱膨脹系數(shù)與發(fā)光單元110的熱膨脹系數(shù)類似的物質(zhì)。第一金屬塊211的下面和第二金屬塊212的下面可以是矩形的形態(tài),但并不僅限于此,如圖4圖示,可以是多邊形形態(tài)。或者,第一金屬塊211的下面和第二金屬塊212的下面分別可以包括具有彼此咬合的一側(cè)面的凹陷部或者突出部,在這種情況下,可以更加有效地防止外部污染物質(zhì)的浸透。
接觸區(qū)域r可以位于第二金屬塊212的上部。參照圖3以及4,接觸區(qū)域r不僅可以向第一金屬塊211的上部延伸,還可以延伸至第二金屬塊212的上部。此時(shí),第二絕緣層150可以位于第二金屬塊212與第一電極140之間,可以使第一電極140與第二電極212絕緣。據(jù)此,可以防止所述第一電極140與所述第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層111接觸的區(qū)域過于偏向發(fā)光元件的特定位置而配置,從而可以改善電流分散效率。因此,可以進(jìn)一步改善發(fā)光效率。另外,參照圖1以及3,不僅是第一金屬塊211,第二金屬塊212也可以在形成于臺面m的突出部m2之間的接觸區(qū)域r的下部沿著第二絕緣層150向發(fā)光單元110上面方向較深地形成。因此,不僅是第一金屬塊211,第二金屬塊212的剝離力可以得到提高,因此能夠改善發(fā)光元件的穩(wěn)定性。
絕緣部213可配置于第一金屬塊211與第二金屬塊212之間。絕緣部213使第一金屬塊211與第二金屬塊212絕緣,最終,使第一電極140與第二電極120絕緣,且通過填充第一金屬塊211與第二金屬塊212之間而提高耐久性,并發(fā)揮緩解在第一金屬塊211和第二金屬塊212熱膨脹時(shí)產(chǎn)生的壓力的作用。另外,如圖2圖示,絕緣部213不僅可以配置于第一金屬塊211與第二金屬塊212之間,還可以配置于第一金屬塊211的側(cè)面和第二金屬塊212的側(cè)面,且可以是整體包圍第一金屬塊211的側(cè)面和第二金屬塊212的側(cè)面的結(jié)構(gòu)。據(jù)此,可以從外部污染物質(zhì)或沖擊中保護(hù)發(fā)光元件。絕緣部213可以包含環(huán)氧模塑化合物(emc:epoxymoldingcompound)。在第一焊盤214和第二焊盤215位于第一金屬塊211的下面與第二金屬塊212的下面的情況下,絕緣部可以形成為覆蓋第一焊盤214的側(cè)面和第二焊盤215的側(cè)面。
本發(fā)明的發(fā)光元件還可以包括絕緣支撐體217。絕緣支撐體217可以覆蓋絕緣部213的下面、第一金屬塊211的下面的局部區(qū)域和第二金屬塊212的下面的局部區(qū)域。具體地說,絕緣支撐體217可以包括分別使第一金屬塊211的下面與第二金屬塊212的下面局部裸露的開口部。在發(fā)光元件通過焊錫等粘合性物質(zhì)貼裝于電路板時(shí),絕緣支撐體217可以防止焊錫通過開口部不必要地脫離。另外,在發(fā)光元件包括第一焊盤214和第二焊盤215的情況下,可以指定第一焊盤214和第二焊盤215的形成位置。絕緣支撐體217可以使用通常使用于感光型阻焊劑(photosolderresist)的物質(zhì),但并不限定于此。絕緣支撐體217可以由與絕緣部213相同的物質(zhì)形成,在這種情況下,也可以在形成絕緣部213時(shí)一同形成。
本發(fā)明的發(fā)光元件還可以包括第一焊盤214和第二焊盤215。第一焊盤214和第二焊盤215可分別位于第一金屬塊211的下面和第二金屬塊212的下面。第一焊盤214和第二焊盤215在發(fā)光元件通過焊錫等粘合性物質(zhì)貼裝于基板的情況下,可作為元件的外部端子發(fā)揮作用,且發(fā)揮防止粘合性物質(zhì)向第一金屬塊211和第二金屬塊212擴(kuò)散的作用。第一金屬塊211和第二金屬塊212可以由ni、pd等形成。第一焊盤214和第二焊盤215的間距可以大于第一金屬塊211與第二金屬塊212的間距。在這種情況下,可以有效防止粘合性物質(zhì)使第一焊盤214與第二焊盤215短路,從而可以改善發(fā)光元件的穩(wěn)定性。第一焊盤214和第二焊盤215的橫向長度以及豎向長度可以相同,但并不限定于此。
圖5是用于說明根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例的發(fā)光元件的剖面圖。圖5的發(fā)光元件雖然與圖1至圖4的發(fā)光元件類似,但在還可以包括位于發(fā)光單元110的上面或者側(cè)面的絕緣膜170這一點(diǎn)上有區(qū)別。具體地說,絕緣膜170可以位于第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層111的上面。此外,絕緣膜170不僅可以位于第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層111的上面,還可以延伸至其側(cè)面。此外,也可以位于活性層112和第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層113的側(cè)面。絕緣膜170可以發(fā)揮從外部污染物質(zhì)或沖擊中保護(hù)發(fā)光單元的作用。因此,可以改善發(fā)光元件的穩(wěn)定性。絕緣膜170也可以包含熒光體,在這種情況下,可以改變從發(fā)光單元110發(fā)射出的光的波長。
圖6至圖16是用于說明根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例的發(fā)光元件的制造方法的平面圖(a)以及剖面圖(b)。用于說明圖6至圖16的發(fā)光元件的制造方法的圖紙方向與用于說明圖1至圖5的發(fā)光元件的圖紙方向相反。即,圖6至圖16的上下方向與圖1至圖5的上下方向相反。以下,在參照圖6至圖16進(jìn)行的說明中“上面”以及“下面”是限定于圖6至圖16的表述,具有與圖1至圖5的“上面”以及“下面”相反的含義。
參照圖6,在基板100的上面依次形成有第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層111、活性層112和第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層113。只要基板100是能夠使發(fā)光單元110生長的基板,則不受限定。例如,所述基板100可以是藍(lán)寶石基板、碳化硅基板、硅基板、氮化鎵基板、氮化鋁基板等。第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層111、活性層112和第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層113可以利用金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積(mocvd)或者分子束外延(mbe)等技術(shù)而生長于基板100上。
參照圖7,臺面m可形成于發(fā)光單元110。具體地說,臺面m可以通過按使第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層111裸露的方式對第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層113和活性層112進(jìn)行圖案化而形成。臺面m的側(cè)面可以利用如光刻膠回流之類的技術(shù)而使其傾斜地形成。此時(shí),臺面m可以形成為包括主體部m1與從主體部m1突出的多個突出部m2,此外,可以形成為在多個突出部中的位于兩個接觸區(qū)域之間的突出部的短軸方向?qū)挾却笥谖挥诎l(fā)光元件的側(cè)面與一個接觸區(qū)域之間的其他突出部的短軸方向?qū)挾取?/p>
參照圖8,第二電極120可以形成于第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層113的上面。具體地說,反射金屬層121和金屬屏蔽層122可以形成于第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層113上面。反射金屬層121和金屬屏蔽層122可以利用電子束沉積法、真空沉積法、濺鍍法(sputter)或者金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積(mocvd)等技術(shù)形成。具體地說,可以在先形成反射金屬層121的圖案后,在其反射金屬層121的圖案上形成金屬屏蔽層122。
參照圖9,第一絕緣層130可以形成于第二電極120的下面以及側(cè)面。第一絕緣層130也可以利用化學(xué)氣相沉積(cvd)等技術(shù)形成為單層或者多層。第一開口部130a與第二開口部130b可以使用掩膜或者通過在沉積第一絕緣層130后進(jìn)行蝕刻而形成,但并不限定于此。
參照圖10,第一電極140可以形成于第一絕緣層130的上面。另外,電極覆蓋層160位于第一絕緣層130的上面,可以形成為與第二電極120的上面相接。第一電極140與電極覆蓋層160也可以通過一個工序一同形成,但并不限定于此。例如,也可以在對在除用于形成第一電極140的位置之外的整個區(qū)域進(jìn)行掩蔽后,形成第一電極140,然后去除掩膜,之后形成電極覆蓋層160。在將第一電極140與電極覆蓋層160在同一工序上形成的情況下,在使掩膜位于第一電極140與電極覆蓋層160之間之后,可以利用電子束沉積法、真空沉積法、濺鍍法(sputter)或者金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積(mocvd)等技術(shù)形成第一電極140與電極覆蓋成160。電極覆蓋層160形成為在上下方向上不與接觸區(qū)域重疊且局部位于接觸區(qū)域之間。
參照圖11,第二絕緣層150可以形成于第一電極140的上面以及電極覆蓋層160的上面。開口部150a、150b可以使用掩膜或者通過沉積第二絕緣層150后進(jìn)行蝕刻而形成,但并不限定于此??梢岳没瘜W(xué)氣相沉積(cvd)等技術(shù)形成。
參照圖12和圖13,籽晶金屬216以及第一金屬塊211和第二金屬塊212可以形成于第二絕緣層150的上部。在第二絕緣層150的上面形成有掩膜,并且所述掩膜掩蔽與形成絕緣部213的區(qū)域?qū)?yīng)的部分,使形成籽晶金屬216、第一金屬塊211和第二金屬塊212的區(qū)域開放。然后,在掩膜的開放區(qū)域內(nèi),通過濺鍍法之類的方法形成籽晶金屬216,且通過電鍍工序在籽晶金屬216上形成第一金屬塊211和第二金屬塊212。此后,通過蝕刻工序去除掩膜,從而可以以所需形狀提供籽晶金屬216、第一金屬塊211和第二金屬塊212。
作為又一方法,使用絲網(wǎng)印刷方法形成第一金屬塊211和第二金屬塊212的情況如下。在第一開口部150a和第二開口部150b的至少一部分上,通過如濺鍍之類的沉積以及圖案化的方式,或者沉積以及剝離(lift-off)方法形成ubm層。所述ubm層可以形成于第一金屬塊211和第二金屬塊212所要形成的區(qū)域,可以包括(ti或tiw)層與(cu、ni、au單層或組合)層。例如,所述ubm層可以具有ti/cu層疊結(jié)構(gòu)。接著,形成掩膜,所述掩膜將與絕緣部213的形成區(qū)域?qū)?yīng)的部分掩蔽(masking),且開放形成第一金屬塊211和第二金屬塊212的區(qū)域。然后,通過絲網(wǎng)印刷(screenprinting)工序,在所述開放區(qū)域內(nèi)形成如ag漿料、au漿料、cu漿料之類的物質(zhì),并使其固化。此后,通過蝕刻工序去除所述掩膜,從而可以提供第一金屬塊211和第二金屬塊212。
參照圖14,絕緣部213可配置于第一金屬塊211與第二金屬塊212之間。絕緣部213可以通過印刷或者涂布工序等而形成。絕緣部213也可以按覆蓋第一金屬塊211的上面與第二金屬塊212的上面的方式被涂布,在這種情況下,絕緣部213的上面可以通過研磨(lapping)、化學(xué)機(jī)械研磨(cmp)等而被平坦化,并且第一金屬塊211和第二金屬塊212可以裸露。
在本發(fā)明的發(fā)光元件還包括絕緣支撐體217、第一焊盤214和第二焊盤215的情況下,圖13以及圖14示出絕緣支撐體217、第一焊盤214和第二焊盤215的形成方法。根據(jù)圖13,絕緣支撐體217可以通過印刷或者涂布工序等而形成于絕緣部213的上面,且可以使用掩膜等而使第一金屬塊211的上面的局部區(qū)域和第二金屬塊212的上面的局部區(qū)域開放。參照圖14,第一焊盤214和第二焊盤215可以通過電子束沉積法、真空沉積法、濺鍍法(sputter)或者金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積(mocvd)形成于第一金屬塊214的上面和第二金屬塊215的上面。此外,第一焊盤214和第二焊盤215可以限于通過掩膜等而開放的第一金屬塊214的上面的裸露區(qū)域和第二金屬塊215的上面的裸露區(qū)域而形成。
基板100在形成支撐單元210后,可以利用激光剝離技術(shù)(laserliftoff)等眾所周知的技術(shù)而從發(fā)光單元110分離并去除。
圖17至圖20是用于說明根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的發(fā)光元件的平面圖和剖面圖。圖17是從發(fā)光元件的上部俯視的平面圖,圖18是用于說明圖17的發(fā)光元件的一部分的放大圖。圖19圖示與圖17的a-a`線對應(yīng)的部分的剖面。圖20圖示與圖17的c-c`線對應(yīng)的部分的剖面。對于與在以上所述的實(shí)施例中說明的構(gòu)成類似或者實(shí)際上相同的構(gòu)成,省略其詳細(xì)的說明。
參照圖17至圖20,發(fā)光元件包括發(fā)光單元110、第二電極120、第一電極140、絕緣層135、支撐單元210。
發(fā)光單元110包括:第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層111;第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層113,位于所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層111的下面;活性層112,位于第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層111與第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層113之間。
發(fā)光單元110可以包括至少一個凹槽部h,其貫穿第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層113與活性層112而使第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層111裸露。凹槽部h可以通過第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層113和活性層112被局部去除而形成。凹槽部h的側(cè)面如圖19至圖20所示地可以包括傾斜側(cè)面d。凹槽部h的傾斜側(cè)面d可以提高從活性層112生成的光的提取效率。以下說明的第一電極140可以通過凹槽部h電連接于第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層111。
凹槽部h可以包括第一凹槽部h1。參照圖18,第一凹槽部h1可以包括第一區(qū)域h11、第二區(qū)域h12和連接部h13。第二區(qū)域h12可以位于第一區(qū)域h11的相反方向,因此,在以下說明的第一電極140中位于第一凹槽部h1內(nèi)的部分可以在較長的區(qū)域與第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層111接觸,且可以防止過于偏向發(fā)光元件的某一側(cè)。因此,可以提高電流分散效率,從而能夠改善發(fā)光效率。
第一區(qū)域h11可以大于第二區(qū)域h12。例如,在第一區(qū)域h11和/或第二區(qū)域h12為圓形的情況下,第一區(qū)域h11的半徑可以大于第二區(qū)域h12的半徑。在這種情況下,在以下說明的第一電極140中位于第一區(qū)域h11內(nèi)的第一部141可以大于位于第二區(qū)域h12內(nèi)的第二部142。因此,發(fā)光區(qū)域不會因相對較小的第二部142而過于變窄。另外,通過相對較寬的第一區(qū)域h11,第一部141與發(fā)光單元110可以在較寬的區(qū)域接觸,第一部141與第一金屬塊211同樣可以在較寬的區(qū)域接觸。其結(jié)果,在第一部141與發(fā)光單元110接觸的區(qū)域的下部垂直方向上,可以配置有足夠?qū)捛易銐蚝竦慕饘傥镔|(zhì)。通常,在從發(fā)光元件拆除基板時(shí),以與位于第一金屬塊211與第二金屬塊212之間的絕緣部213的上部相鄰的發(fā)光單元110的中心部為主而容易發(fā)生開裂(crack)。本發(fā)明在發(fā)光單元110的中心部的下部可以配置有寬而厚的金屬物質(zhì),因此,在基板分離時(shí),施加到發(fā)光單元110的壓力以及張力被所述金屬物質(zhì)緩解,從而可以防止發(fā)光單元110的開裂。
凹槽部h還可以包括至少一個第二凹槽部h2。第二凹槽部h2可以擴(kuò)寬第一電極140與第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層111能夠電連接的區(qū)域。因此,通過提高電流分散效率,可以改善發(fā)光效率。
第一電極140可以位于凹槽部h內(nèi)。第一電極140可以位于通過凹槽部h裸露的第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層111的下面。因此,第一電極140可以電連接于第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層111。第一電極140可按與凹槽部h的側(cè)面保持預(yù)定的間距的方式配置。因此,第一電極140可以與活性層112和第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層113電絕緣。位于第一電極140與凹槽部h的側(cè)面之間的隔開空間可以被以下說明的絕緣層135填充。第一電極140的高度可以是凹槽部h高度以下。
第一電極140可以沿著凹槽部h的形態(tài)而形成。例如,參照圖17以及圖18,在凹槽部h具有圓形的第一區(qū)域h11、第二區(qū)域h12和線型的連接部h13的情況下,第一電極140也可以按照所述形態(tài)具有圓形部分以及線型部分。
在第一電極140中位于第一凹槽部h1內(nèi)的部分可以包括第一部141、第二部142和第三部143。但并不限定于此,第一部141和第二部142可以是圓形。在這種情況下,第一部141的半徑r1為約22μm至24μm,可以優(yōu)選為23μm,第二部142的半徑r2為約14μm至16μm,可以優(yōu)選為15μm。第二部142可以位于第一部141的相反方向。在第一部141和第二部142為圓形的情況下,基板分離時(shí)所產(chǎn)生的壓力以及張力可以以第一部141和第二部142為中心均勻分散,因此可以減少發(fā)光元件的損傷。
第一部141可以大于第二部142。因此,可在不使發(fā)光區(qū)域過于變窄的同時(shí)提高電流分散效率,因此能夠改善發(fā)光效率。例如,在第一部141和第二部142為圓形的情況下,第一部141的半徑r1可以大于第二部142的半徑r2。
第三部143可以連接第一部141和第二部142。參照圖17,第三部143為線形,且可以位于第一部141和第二部142之間。第三部143的線寬w可以為約11μm至13μm,可以優(yōu)選為12μm。在滿足所述范圍的情況下,可以充分確保發(fā)光元件內(nèi)的發(fā)光區(qū)域。
第一電極140可以包括如al層之類的高反射金屬層,高反射金屬層可形成于ti、cr或者ni等的粘合層上。另外,在高反射金屬層上可以形成ni、cr、au等的單層或者復(fù)合層結(jié)構(gòu)的保護(hù)層。第一電極140可以具有,例如,ti/al/ti/ni/au的多層結(jié)構(gòu)。第一電極140可以通過對金屬物質(zhì)進(jìn)行沉積并將其圖案化而形成。
第二電極120與第一電極140絕緣,且可以位于第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層113的下面。第二電極120可以電連接于第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層113。
第二電極120包括反射金屬層121,此外,可以包括金屬屏蔽層122。第二電極120也可以包含導(dǎo)向性氧化物(ito,indiumtinoxide)。導(dǎo)向性氧化物由透光率較高的金屬氧化物構(gòu)成,因此可以通過抑制光被第二電極120吸收而提高發(fā)光效率。在第二電極120的下面可以配置其他的電極覆蓋層。電極覆蓋層120發(fā)揮防止焊錫等粘合性物質(zhì)向第二電極120擴(kuò)散的作用。電極覆蓋層可以是與第一電極140相同的材料,但并不限定于此。
絕緣層135使第一電極140與第二電極120絕緣,且發(fā)揮從濕氣等外部污染物質(zhì)中保護(hù)發(fā)光單元110的作用。絕緣層135可以位于第一電極140的下面與側(cè)面以及第二電極120的下面與側(cè)面。第一絕緣層135在特定區(qū)域中可以具有用于允許與第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層111和第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層113電連接的開口部135a、135b。例如,絕緣層135可以具有使第一電極140裸露的第一開口部135a與使第二電極120裸露的第二開口部135b。第一開口部135a和第二開口部135b分別可以被第一金屬塊211和第二金屬塊212填充。具體地說,參照圖17至圖20,開口部135a可以位于第一部141的下面和在第一電極中位于第二凹槽部h2內(nèi)的部分的下面。絕緣層135可以包括sio2等的氧化膜、sinx等的氮化膜、mgf2等的絕緣膜。此外,絕緣層135可以包括低折射物質(zhì)層與高折射物質(zhì)層交替層疊而成的分布布拉格反射器(dbr)。例如,通過使sio2/tio2或sio2/nb2o5之類的層層疊而可以形成反射率較高的絕緣反射層。
根據(jù)本實(shí)施例的發(fā)光元件還可以包括應(yīng)力緩沖層(未圖示)。應(yīng)力緩沖層可以位于絕緣層135的下面。應(yīng)力緩沖層與絕緣部213之間的粘合性可以高于絕緣層135與絕緣部213之間的粘合性。因此,與絕緣部213形成于絕緣層135的下面的情形相比,如果絕緣部213形成于應(yīng)力緩沖層的下面,則能夠大幅降低在界面產(chǎn)生分離或者剝離的概率。據(jù)此,可以防止因絕緣部213的剝離而導(dǎo)致的發(fā)光元件的破損,從而能夠提高發(fā)光元件的可靠性。具有所述效果的應(yīng)力緩沖層表現(xiàn)出應(yīng)力松弛行為(stressrelaxationbehavior),此外,可以包含具有提高粘合性的效果的絕緣性物質(zhì)。例如,所述應(yīng)力緩沖層可以包含聚酰亞胺(polyimide)、聚四氟乙烯(teflon)、苯并環(huán)丁烯(bcb)以及聚對二甲苯(parylene)中的至少一個。尤其是,應(yīng)力緩沖層可以包含感光性物質(zhì)(例如,聚酰亞胺),在應(yīng)力緩沖層包含感光性物質(zhì)的情況下,僅通過對感光性物質(zhì)進(jìn)行顯影的過程就可以形成應(yīng)力緩沖層。因此,可以省略其他追加性的圖案化(patterning)工序,從而能夠使發(fā)光元件的制造工序簡單化。應(yīng)力緩沖層可以與支撐單元210相接。應(yīng)力緩沖層可以通過沉積以及圖案化工序形成。此外,應(yīng)力緩沖層與絕緣層135也可以同時(shí)被圖案化。
發(fā)光單元110還可以包括粗糙的表面110r。
支撐單元210包括籽晶金屬216、第一金屬塊211、第二金屬塊212、絕緣部213,此外,還可以包括第一焊盤214、第二焊盤215和絕緣支撐體217。
參照圖17至圖20,籽晶金屬216可位于發(fā)光單元110的下面,彼此隔開而分別位于第一電極140的下部和第二電極120的下部,且分別電連接于第一電極140和第二電極120。
參照圖17至圖20,第一金屬塊211和第二金屬塊212可位于發(fā)光單元110的下部,彼此隔開而分別位于第一電極140的下部和第二電極120的下部,且分別電連接于第一電極140和第二電極120。第一金屬塊211和第二金屬塊212由金屬物質(zhì)形成,意味著其厚度通常大于發(fā)光單元110的厚度的構(gòu)成要素。第一金屬211和第二金屬212可以具有數(shù)十μm以上的厚度。第一金屬塊211和第二金屬塊212可以通過開口部135a、135b分別電連接于第一電極140和第二電極120,據(jù)此,可以電連接于第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層111和第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層113。第一金屬塊211和第二金屬塊212可以使在發(fā)光單元110產(chǎn)生的熱量有效地散放到外部,且可以包括其熱膨脹系數(shù)與發(fā)光單元110的熱膨脹系數(shù)類似的物質(zhì)。第一金屬塊211和第二金屬塊212的下面可以是矩形的形態(tài),但并不限定于此,如圖17所示,可以是多邊形形態(tài)。或者,第一金屬塊211和第二金屬塊212的下面分別可以包括具有彼此咬合的一側(cè)面的凹陷部或者突出部,在這種情況下,可以更加有效地防止外部污染物質(zhì)的浸透。
第一金屬塊211可以具有比第二金屬塊212寬的面積。具體地說,第一金屬塊211的面積大于第二金屬塊212的面積,且可以覆蓋發(fā)光單元110的下面的中心部。通常,在封裝(package)工序等過程中使個別發(fā)光元件移動的情況下,位于發(fā)光元件下端的推頂桿(ejectorpin)推動發(fā)光元件下面的中心部使發(fā)光元件上升,被推上去的發(fā)光元件通過其他裝置移動。因此,在第一金屬塊211覆蓋發(fā)光單元110的下面的中部的情況下,可以防止發(fā)光單元110與推頂桿直接接觸,從而可以減少推頂桿所引起的發(fā)光元件的損傷。另外,因?yàn)榈谝唤饘賶K211相對較大,因此可以防止第一電極140的第三部143的長度變得過長。因此,在向發(fā)光元件施加高電流時(shí),可以防止第一電極140的一部分發(fā)揮較高的電阻的作用,從而可以改善電流分散效率。第一區(qū)域h11可以形成于第一金屬塊211的上部,第二區(qū)域h12可以形成于第二金屬塊212的上部。因此,第一電極140與第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層111相接的區(qū)域不會過于偏向發(fā)光元件的某一側(cè),從而能夠改善電流分散效率。
絕緣部213可配置于第一金屬塊211與第二金屬塊212之間。絕緣部213使第一金屬塊211和第二金屬塊212絕緣,其結(jié)果,使第一電極140和第二電極120絕緣,且填充第一金屬塊211與第二金屬塊212之間而提高耐久性,并發(fā)揮使在第一金屬塊211和第二金屬塊212熱膨脹時(shí)產(chǎn)生的壓力緩解的作用。另外,如圖19以及圖4圖示,絕緣部213不僅位于第一金屬塊211與第二金屬塊212之間,還位于第一金屬塊211的側(cè)面和第二金屬塊212的側(cè)面,從而可以具有包圍第一金屬塊211和第二金屬塊212的結(jié)構(gòu)。據(jù)此,能夠從外部污染物質(zhì)或沖擊中保護(hù)發(fā)光元件。絕緣部213可以包含環(huán)氧模塑化合物(emc)。在第一焊盤214和第二焊盤215位于第一金屬塊211的下面與第二金屬塊212的下面的情況下,絕緣部213可以形成為覆蓋第一焊盤214的側(cè)面和第二焊盤215的側(cè)面。
本發(fā)明的發(fā)光元件還可以包括絕緣支撐體217。絕緣支撐體217可以覆蓋絕緣部213的下面、第一金屬塊211的下面的局部區(qū)域和第二金屬塊212的下面的局部區(qū)域。具體地說,絕緣支撐體217可以包括分別使第一金屬塊211的下面與第二金屬塊211的下面局部裸露的裸露區(qū)域。
本發(fā)明的發(fā)光元件還可以包括第一焊盤214和第二焊盤215。第一焊盤214和第二焊盤215可位于第一金屬塊211和第二金屬塊212的下面。第一焊盤214和第二焊盤215的間距可以大于第一金屬塊211與第二金屬塊212的間距。在這種情況下,可以有效防止粘合性物質(zhì)使第一焊盤214與第二焊盤215形成短路,從而能夠改善發(fā)光元件的穩(wěn)定性。第一焊盤214和第二焊盤215的橫向長度以及豎向的長度可以相同,但并不限定于此。
圖21至圖30是用于說明根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例的發(fā)光元件的制造方法的平面圖(a)以及剖面圖(b)。圖21至圖30的用于說明發(fā)光元件的制造方法的圖紙方向與圖17至圖20的用于說明發(fā)光元件的圖紙方向相反。即,圖21至圖30的上下方向與圖17至圖20的上下方向相反。以下,在參照圖21至圖30進(jìn)行的說明中,“上面”以及“下面”是限定于圖21至圖30的表述,具有與圖17至圖20的“上面”以及“下面”相反的含義。
參照圖21,在基板100上面依次形成有第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層111、活性層112和第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層113。如果基板100是能夠使發(fā)光單元110生長的基板,則不受限定。例如,所述基板100可以是藍(lán)寶石基板、碳化硅基板、硅基板、氮化鎵基板、氮化鋁基板等。第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層111、活性層112和第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層113可以利用金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積(mocvd)或者分子束外延(mbe)等技術(shù)生長于基板100上。
參照圖22,凹槽部h可以形成于發(fā)光單元110。具體地說,凹槽部h可以通過按使第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層111裸露的方式將第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層113和活性層112圖案化而形成。凹槽部h的側(cè)面使用如光刻膠回流(photoresistreflow)之類的技術(shù)而可以傾斜地形成。此時(shí),可以按使第一凹槽部h1的第一區(qū)域h11形成為大于第二區(qū)域h12的方式,第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層113和活性層112可以被圖案化。
參照圖23,第二電極120可以形成于第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層113的上面。具體地說,反射金屬層121和金屬屏蔽層122可以形成于第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層113的上面。反射金屬層121和金屬屏蔽層122可以利用電子束沉積法、真空沉積法、濺鍍法(sputter)或者金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積(mocvd)等技術(shù)形成。具體地說,在先形成反射金屬層121的圖案之后,可以在其之上形成金屬屏蔽層122。
參照圖24,第一電極140可以形成于凹槽部h內(nèi)。第一電極140可以使用掩膜沿著凹槽部h的形態(tài)而形成。第一電極140可以使用電子束沉積法、真空沉積法、濺鍍法(sputter)或者金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積(mocvd)等技術(shù)形成。
參照圖25,絕緣層135可以形成于第一電極140的上面與側(cè)面以及第二電極120的上面與側(cè)面。絕緣層135可以使用化學(xué)氣相沉積(cvd)等技術(shù)也而形成為單層或者多層。第一開口部135a與第二開口部135b可以使用掩膜或者通過沉積絕緣層135后進(jìn)行蝕刻而形成,但并不限定于此。
參照圖26至圖27,籽晶金屬216以及第一金屬塊211和第二金屬塊212可以形成于絕緣層135的上部。在絕緣層135上面形成掩膜,所述掩膜掩蔽與形成絕緣部213的區(qū)域?qū)?yīng)的部分,且使形成籽晶金屬216、第一金屬塊211和第二金屬塊212的區(qū)域開放。具體地說,第一凹槽部h1的第一區(qū)域h11的上部通過掩膜而被開放,因此可以指定位置使籽晶金屬216和第一金屬塊211形成于第一區(qū)域h11的上部。然后,在掩膜的開放區(qū)域內(nèi),通過濺鍍法之類的方法形成籽晶金屬216,且通過電鍍工序在籽晶金屬216上形成第一金屬塊211和第二金屬塊212。此后,通過蝕刻工序去除掩膜,從而能夠按照所需形狀提供籽晶金屬216、第一金屬塊211和第二金屬塊212。
作為又一方法,使用絲網(wǎng)印刷方法形成第一金屬塊211和第二金屬塊212的情況如下。在第一開口部135a和第二開口部135b的至少一部分上,通過如濺鍍之類的沉積以及圖案化方式、或者沉積及剝離方法形成ubm層。所述ubm層可以形成于第一金屬塊211和第二金屬塊212所要被形成的區(qū)域上,可以包括(ti或tiw)層與(cu、ni、au單層或組合)層。例如,所述ubm層可以具有ti/cu層疊結(jié)構(gòu)。接著,形成掩膜,所述掩膜掩蔽與絕緣部213的形成區(qū)域?qū)?yīng)的部分,且開放第一金屬塊211和第二金屬塊212的形成區(qū)域。即使在這種情況下,第一凹槽部h1的第一區(qū)域h11的上部也通過掩膜而開放,從而第一金屬塊211可以形成于第一區(qū)域h11的上部。然后,通過絲網(wǎng)印刷工序,將如ag漿料、au漿料、cu漿料之類的物質(zhì)形成于所述開放區(qū)域內(nèi),并使其固化。此后,通過蝕刻工序去除所述掩膜,從而能夠提供第一金屬塊211和第二金屬塊212。
參照圖28,絕緣部213可配置于第一金屬塊211與第二金屬塊212之間。絕緣部213可以通過印刷或者涂布工序等而形成。絕緣部213也可以涂布成覆蓋第一金屬塊211的上面與第二金屬塊212的上面,在這種情況下,絕緣部213的上面可以通過研磨(lapping)、化學(xué)機(jī)械研磨(cmp)等而被平坦化,且第一金屬塊211和第二金屬塊212可以被裸露。
在本發(fā)明的發(fā)光元件還包括絕緣支撐體217、第一焊盤214和第二焊盤215的情況下,圖29以及圖30示出絕緣支撐體217、第一焊盤214和第二焊盤215的形成方法。根據(jù)圖29,絕緣支撐體217可以在絕緣部213的上面通過印刷或者涂布工序等而形成,且可以使用掩膜等使第一金屬塊211的上面的局部區(qū)域和第二金屬塊212的上面的局部區(qū)域開放。參照圖30,第一焊盤214和第二焊盤215可以通過電子束沉積法、真空沉積法、濺鍍法(sputter)或者金屬有機(jī)化學(xué)氣象沉積(mocvd)而形成于第一金屬塊214的上面和第二金屬塊215的上面。此外,第一焊盤214和第二焊盤215可以僅限于在通過掩膜等而開放的第一金屬塊214的上面的裸露區(qū)域和第二金屬塊215的上面的裸露的區(qū)域形成。
基板100可以在形成支撐單元210后,通過使用激光剝離技術(shù)(laserliftoff)等眾所周知的技術(shù)而從發(fā)光單元110分離并被拆除。
圖31是用于說明將根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的發(fā)光元件應(yīng)用于照明裝置的例的分解剖面圖。
參照圖31,根據(jù)本實(shí)施例的照明裝置包括:擴(kuò)散罩1010、發(fā)光元件模塊1020和主體部1030。主體部1030可以收容發(fā)光元件模塊1020,擴(kuò)散罩1010可按能夠覆蓋發(fā)光元件模塊1020的上部的方式配置于主體部1030上。
主體部1030只要是收容以及支撐發(fā)光元件模塊1020且能夠向發(fā)光元件模塊1020供應(yīng)電性電源的形態(tài),則不受限制。例如,如圖所示,主體部1030可以包括主體外殼1031、電源供應(yīng)裝置1033、電源外殼1035和電源連接部1037。
電源供應(yīng)裝置1033收容于電源外殼1035內(nèi)而電連接于發(fā)光元件模塊1020,可以包括至少一個ic芯片。所述ic芯片可以調(diào)整、轉(zhuǎn)換或者控制被供應(yīng)至發(fā)光元件模塊1020的電源的特性。電源外殼1035可以收容并支撐電源供應(yīng)裝置1033,在內(nèi)部固定有電源供應(yīng)裝置1033的電源外殼1035可以位于主體外殼1031的內(nèi)部。電源連接部115配置于電源外殼1035的下端而可以與電源外殼1035結(jié)合。據(jù)此,電源連接部115電連接于電源外殼1035內(nèi)部的電源供應(yīng)裝置1033,從而能夠發(fā)揮外部電源可被供應(yīng)至電源供應(yīng)裝置1033的通道作用。
發(fā)光元件模塊1020包括基板1023以及配置于基板1023上的發(fā)光元件1021。發(fā)光元件模塊1020配置于主體外殼1031的上部而可以電連接于電源供應(yīng)裝置1033。
基板1023只要是能夠支撐發(fā)光元件1021的基板就不受限制,例如,可以是包括布線的印刷電路板。為使基板1023能夠穩(wěn)定地固定于主體外殼1031,基板1023可以具有與主體外殼1031上部的固定部對應(yīng)的形態(tài)。發(fā)光元件1021可以包括前述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的發(fā)光元件中的至少一個。
擴(kuò)散罩1010配置于發(fā)光元件1021上,且可以固定于主體外殼1031而覆蓋發(fā)光元件1021。擴(kuò)散罩1010可以具有透光性材質(zhì),通過調(diào)整擴(kuò)散罩1010的形態(tài)以及透光性可以調(diào)整照明裝置的指向特性。因此,擴(kuò)散罩1010可以根據(jù)照明裝置的使用目的以及應(yīng)用方式變形為各種形式。
圖32是用于說明將根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的發(fā)光元件應(yīng)用于顯示裝置的例的剖面圖。
本實(shí)施例的顯示裝置包括顯示面板2110、向顯示面板2110提供光的背光單元blu1以及支撐所述顯示面板2110的下部邊緣的面板引導(dǎo)件(panelguide)2100。
顯示面板2110并不受特殊限定,例如,可以是包括液晶層的液晶顯示面板。在顯示面板2110的邊緣還可以配置有向柵極線(gateline)供應(yīng)驅(qū)動信號的柵極驅(qū)動pcb。在這里,柵極驅(qū)動pcb2112、2113也可以不構(gòu)成于獨(dú)立的pcb,而是形成于薄膜晶體管基板上。
背光單元blu1包括光源模塊,該光源模塊包括至少一個基板2150以及多個發(fā)光元件2160。此外,背光單元blu1還可以包括底蓋(bottomcover)2180、反射片2170、擴(kuò)散板2131以及光學(xué)片2130。
底蓋2180向上部形成開口,可以收納基板2150、發(fā)光元件2160、反射片2170、擴(kuò)散板2131以及光學(xué)片2130。另外,底蓋2180可以結(jié)合于面板引導(dǎo)件2100?;?150位于反射片2170的下部而可以配置成被反射片2170包圍的形狀。只是,并不限定于此,在表面涂布有反射物質(zhì)的情況下,也可以位于反射片2170上。另外,基板2150形成為多個,可以配置為多個基板2150并排配置的形狀,但并不限定于此,也可以形成為單一的基板2150。
發(fā)光元件2160可以包括前述根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的發(fā)光元件中的至少一個。發(fā)光元件2160可以在基板2150上以預(yù)定的圖案有規(guī)律地排列。另外,在各個發(fā)光元件2160上配置有透鏡2210,從而可以提高從多個發(fā)光元件2160放射出的光的均勻性。
擴(kuò)散板2131以及光學(xué)片2130位于發(fā)光元件2160上。從發(fā)光元件2160放射出的光通過擴(kuò)散板2131以及光學(xué)片2130而能夠以面光源形式供應(yīng)至顯示面板2110。
這樣,根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的發(fā)光元件可以應(yīng)用于如本實(shí)施例的直下式顯示裝置。
圖33是用于說明將根據(jù)一實(shí)施例的發(fā)光元件應(yīng)用于顯示裝置的例的剖面圖。
根據(jù)本實(shí)施例的配置有背光單元的顯示裝置包括顯示影像的顯示面板3210、配置于顯示面板3210的背面而照射光的背光單元blu2。此外,所述顯示裝置包括:框架240,支撐顯示面板3210并收納背光單元blu2;以及蓋板3240、3280,包圍所述顯示面板3210。
顯示面板3210并不受特殊限定,例如,可以是包括液晶層的液晶顯示面板。在顯示面板3210的邊緣還可以配置有向所述柵極線供應(yīng)驅(qū)動信號的柵極驅(qū)動pcb。在這里,柵極驅(qū)動pcb也可以不構(gòu)成于獨(dú)立的pcb而形成于薄膜晶體管基板上。顯示面板3210通過位于其上下部的蓋板3240、3280固定,位于下部的蓋板3280可以結(jié)合于背光單元blu2。
向顯示面板3210提供光的背光單元blu2包括:下部蓋板3270,上表面的一部分形成開口;光源模塊,配置于下部蓋板3270的內(nèi)部一側(cè);以及導(dǎo)光板3250,與所述光源模塊并排配置而將點(diǎn)光轉(zhuǎn)換為面光。另外,本實(shí)施例的背光單元blu2還可以包括:光學(xué)片3230,位于導(dǎo)光板3250上而使光擴(kuò)散以及集光;反射片3260,配置于導(dǎo)光板3250的下部,使向?qū)Ч獍?250的下部方向行進(jìn)的光向顯示面板3210方向反射。
光源模塊包括:基板3220;以及多個發(fā)光元件3110,以預(yù)定的間距相隔地配置于所述基板3220的一面?;?220只要支撐發(fā)光元件3110并電連接于發(fā)光元件3110則不受限制,例如,可以是印刷電路板。發(fā)光元件3110可以包括前述根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的發(fā)光元件中的至少一個。從光源模塊放射出的光射入導(dǎo)光板3250并通過光學(xué)片3230被供應(yīng)至顯示面板3210。通過導(dǎo)光板3250以及光學(xué)片3230,從發(fā)光元件3110放射出的點(diǎn)光源可以變形為面光源。
這樣,根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的發(fā)光元件可以應(yīng)用于如本實(shí)施例的側(cè)光式(edgetype)顯示裝置。
圖34是用于說明將根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的發(fā)光元件應(yīng)用于前照燈的例的剖面圖。
參照圖34,所述前照燈包括燈體4070、基板4020、發(fā)光元件4010以及蓋板玻璃(coverlens)4050。此外,所述前照燈還可以包括散熱部4030、支撐架(supportrack)4060以及連接構(gòu)件4040。
基板4020通過支撐架4060固定而隔開配置于燈體4070上?;?020只要是能夠支撐發(fā)光元件4010的基板就不受限制,例如,可以是具有如印刷電路板那樣的導(dǎo)電圖案的基板。發(fā)光元件4010位于基板4020上,可以通過基板4020被支撐以及固定。另外,通過基板4020的導(dǎo)電圖案,發(fā)光元件4010可電連接于外部的電源。另外,發(fā)光元件4010可以包括前述根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的發(fā)光元件中的至少一個。
蓋板玻璃4050位于從發(fā)光元件4010放射出的光移動的路徑上。例如,如圖所示,蓋板玻璃4050可以借助連接構(gòu)件4040而與發(fā)光元件4010相隔地配置,可以配置于要提供從發(fā)光元件4010放射出的光的方向。通過蓋板玻璃4050可以調(diào)整從前照燈向外部放射出的光的指向角以及/或者顏色。另一方面,連接構(gòu)件4040將蓋板玻璃4050固定于基板4020,同時(shí)配置成包圍發(fā)光元件4010,從而還可以發(fā)揮提供發(fā)光路徑4045的光導(dǎo)作用。此時(shí),連接構(gòu)件4040可以由反光物質(zhì)形成或者由反光物質(zhì)被涂布。另一方面,散熱部4030可以包括散熱銷4031和/或散熱風(fēng)扇4033,將在驅(qū)動發(fā)光元件4010時(shí)產(chǎn)生的熱量散發(fā)至外部。
這樣,根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的發(fā)光元件可以應(yīng)用于與本實(shí)施例相同的前照燈,尤其是車輛用前照燈。