發(fā)光二極管裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型關(guān)于一種發(fā)光二極管裝置，特別是一種制程容易、改善散熱性的發(fā)光 二極管裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來發(fā)光二極管裝置的應(yīng)用越來越廣泛，近年來搭配透明基板可W兩面發(fā)光的 L抓燈的L抓燈絲燈，因?yàn)橥庑头鹿琶烙^，很受消費(fèi)者的青睞，是W許多廠商都投入了L抓燈 絲燈的生產(chǎn)。
[0003] 但盡管Lm)燈絲燈的數(shù)量持續(xù)成長(zhǎng)，但與傳統(tǒng)的鶴絲燈出貨數(shù)量來相比，仍有一段 相當(dāng)大的差距。L抓燈絲燈無法普遍的主要的原因在于L抓燈絲燈對(duì)于封裝有較高的要求， 在制程工藝方面較為復(fù)雜、生產(chǎn)良率低，價(jià)格也因此較高?，F(xiàn)在Lm)燈絲燈的作法多是先于 大基板上長(zhǎng)成L邸單元，再將L邸單元減薄切割成個(gè)別獨(dú)立的Lm)晶粒，再將多個(gè)個(gè)別獨(dú)立的 L抓晶粒黏附或焊接于一載板，最后再將載板上的個(gè)別獨(dú)立的L抓晶粒拉線串接而成。如此 的多步驟制程，因?yàn)樵诿恳粋€(gè)步驟皆會(huì)造成良率降低的損失，所W良率并不高。例如在切割 成Lm)晶粒的步驟，良率降低就非常明顯。再加上其他步驟施作時(shí)的良率損失，制作良率的 改善變成是L邸燈絲燈產(chǎn)品制造的重要課題。
[0004] 再者，L抓燈絲燈也有散熱的技術(shù)問題亟需克服，特別是大瓦數(shù)的L抓燈絲燈運(yùn)作 時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量熱，因此如何有效地散熱，提高電光效率，也成為L(zhǎng)m)燈絲燈需要改善的重要 課題。另外尚有消費(fèi)者認(rèn)為L(zhǎng)m)燈絲燈的照度不足、光效低的問題須要改善，因此導(dǎo)致Lm)燈 絲燈價(jià)格與效能，離市場(chǎng)期待仍有一段差距，成為L(zhǎng)邸燈絲燈擴(kuò)大應(yīng)用的障礙。
[0005] 然而，Lm)燈的耗電量少，燈泡壽命長(zhǎng)，是效率很高的光源。為了達(dá)到省電節(jié)能的目 標(biāo)，目前已有許多廠商及研究團(tuán)隊(duì)投入，企圖從制程或結(jié)構(gòu)方面著手改良，期待能夠提高 L邸燈絲燈照度、加強(qiáng)散熱、降低成本，進(jìn)而可W開發(fā)出一種能夠解決現(xiàn)有L邸燈絲燈發(fā)展困 境的新型燈具。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006] 本實(shí)用新型的主要目的旨在提供一種散熱性佳、并具有改良電光轉(zhuǎn)換效率的發(fā)光 二極管裝置。
[0007] 為達(dá)成上述目的，本實(shí)用新型特別在一基板上形成多個(gè)磊晶單元，每一個(gè)磊晶單 元包括有n型半導(dǎo)體單元、發(fā)光層、P型半導(dǎo)體單元、W及透明電極層，并在該些磊晶單元形 成多對(duì)布拉格反射鏡對(duì)，使該些多對(duì)布拉格反射鏡對(duì)包覆該些磊晶單元，透過反射光線來 提升出光強(qiáng)度。換言之，相較于習(xí)知技術(shù)中同時(shí)使用更多的忍片來取得足夠的出光總量，本 實(shí)用新型的發(fā)光二極管裝置就已具有改善的照度。除此之外，本實(shí)用新型的發(fā)光二極管裝 置，因第一金屬層及第二金屬層的結(jié)構(gòu)設(shè)置，沒有散熱性不佳的缺點(diǎn)，反而具有優(yōu)秀的散熱 性。
[000引具體而言，本實(shí)用新型的發(fā)光二極管裝置包括:一基板;多個(gè)磊晶單元，位于該基 板的一表面;一第一金屬層，該第一金屬層位于該磊晶單元的部分表面W連結(jié)該磊晶單元 與另一相鄰的磊晶單元;n對(duì)布拉格反射鏡對(duì)，包覆該些磊晶單元W及該第一金屬層的部份 表面，其中n為一大于6的整數(shù)；W及一第二金屬層，設(shè)于該布拉格反射鏡對(duì)的表面，且該第 二金屬層連接未經(jīng)該布拉格反射鏡對(duì)所覆蓋的該第一金屬層;其中，每一磊晶單元包括:一 n型半導(dǎo)體單元，位于該基板的表面;一個(gè)發(fā)光層，位于該n型半導(dǎo)體單元上;一P型半導(dǎo)體單 元，位于該n型半導(dǎo)體單元上，且該發(fā)光層夾設(shè)于該P(yáng)型半導(dǎo)體單元與該n型半導(dǎo)體單元之 間，部份的n型半導(dǎo)體單元露出且不被該P(yáng)型半導(dǎo)體單元覆蓋；W及一透明電極層，位于該P(yáng) 型半導(dǎo)體單元的表面。
[0009] 于本實(shí)用新型的發(fā)光二極管裝置中，該P(yáng)型半導(dǎo)體單元的側(cè)壁及該發(fā)光層的側(cè)壁 更可選擇性地包括一絕緣層。可使用作為絕緣層的材料并無特別限制，任何一種用在發(fā)光 二極管裝置的絕緣層材料都可W被使用。譬如說，氮化物，如氮化娃;氧化物，如二氧化娃或 氧化侶;或者也可W使用氮氧化物等。本領(lǐng)域具有通常知識(shí)者可依情況選用適當(dāng)?shù)牟牧闲?成絕緣層，并不特別限制在上述的材料中。
[0010] 于本實(shí)用新型一示例性實(shí)施例中，可W使用習(xí)知領(lǐng)域中任何用來形成磊晶單元的 材料來形成磊晶單元，譬如說，該n型半導(dǎo)體單元可為一 n型氮化嫁、該P(yáng)型半導(dǎo)體單元為一 P 型氮化嫁、該發(fā)光層為復(fù)數(shù)層娃滲雜的氮化嫁銅磊晶（InxGayN/GaN多重量子井）、且該透明 電極層可為ITO(氧化銅錫，Indium Tin Oxide)。除此之外，為了提升層和層之間接口黏著 力、或者為了使磊晶單元有其他輔助或附加功能，亦可加入其他習(xí)知的輔助功能層。舉例來 說，可在基板與該磊晶單元之間更包括一氮化嫁或氮化侶緩沖層，使后續(xù)形成的磊晶單元 和基板之間有更好的結(jié)合，然而，本實(shí)用新型對(duì)此并無特別限制。
[0011] 第一金屬層與第二金屬層可由任何適合的金屬材料形成，舉例來說，可為金、銀、 銅、鐵、侶、銘、儀、銷、被、儀、巧、鎖或上述任意復(fù)數(shù)種金屬材料的組合。本實(shí)用新型中第一 金屬層連接兩相鄰磊晶單元，透過連接磊晶單元的陽極(或透明電極)及另一磊晶單元的陰 極而達(dá)成。
[0012] 于本實(shí)用新型一示例性實(shí)施例中，該第二金屬層可經(jīng)圖案化而具有一間隙，使該 第二金屬層分隔成至少兩獨(dú)立的電極。本實(shí)用新型第二金屬層所覆蓋的區(qū)域無限制，較佳 為覆蓋大部分基板或的n對(duì)布拉格反射鏡對(duì)區(qū)域W改善漏光、增加光回收效率、W及改善散 熱效率。
[0013] 于上述的n對(duì)布拉格反射鏡對(duì)，其中該布拉格反射鏡對(duì)由兩種不同折射率的材料 重復(fù)交錯(cuò)堆疊而形成，且該兩種不同折射率的材料的厚度可相同或不同。于本實(shí)用新型中， 該布拉格反射鏡對(duì)的光學(xué)膜層折射率可介于1.3至2.8之間，較佳為1.45至2.3之間，更佳為 1.3至2.8之間。兩種不同折射率的材料，可為五氧化二粗/=氧化二侶的組合、五氧化二粗/ 氮化娃的組合、五氧化二粗/氧化娃的組合、二氧化鐵/二氧化娃、二氧化鐵/ =氧化二侶的 組合、氧化鐵/二氧化娃的組合、W及二氧化鐵/氮化娃的組合，于本實(shí)用新型一示例性實(shí)施 例中使用二氧化鐵/二氧化娃組合的布拉格反射鏡對(duì)。至于布拉格反射鏡對(duì)中兩種不同折 射率的材料的厚度分別可在450各~仍5 A之間、更佳為斗60 A~690A之間。舉例來說， 可為由460 A的二氧化鐵與690 A的二氧化娃所組成的布拉格反射鏡對(duì)、斗50 A的二氧 化鐵與675 A的二氧化娃所組成的布拉格反射鏡對(duì)、或是400 A的二氧化鐵與770 A的 二氧化娃所組成的布拉格反射鏡對(duì)，然本實(shí)用新型并不限于此。
[0014] 布拉格反射鏡對(duì)的反射率隨材料的層數(shù)和材料之間的折射率差而改變，于本實(shí)用 新型中，布拉格反射鏡對(duì)的對(duì)數(shù)(n)較佳為6對(duì)W上(n>6)，更佳為20對(duì)W上;至于材料之間 的折射率差，較佳可在1.3至2.8的范圍之內(nèi)，然本實(shí)用新型并不限于此。
[0015] 于本實(shí)用新型的一示例性實(shí)施例中，上述的基板可為任何具有透光性的半導(dǎo)體材 料，也可W是藍(lán)寶石基板、氮化嫁基板、氮化侶基板，較佳可為藍(lán)寶石基板，然本實(shí)用新型不 限于此，本領(lǐng)域具有通常知識(shí)者可依需求加 W選擇。本發(fā)中使用的基板的形狀及大小并無 限制，可為任何習(xí)用的形狀。較佳可為矩形、圓形、多邊形、楠圓形、半圓形、或不規(guī)則形。
[0016] 除此之外，本實(shí)用新型也提供一種發(fā)光二極管裝置的制造方法，包括下列步驟：
[0017] 于一基板上形成多個(gè)獨(dú)立的磊晶單元，且每一磊晶單元包括:一n型半導(dǎo)體單元， 位于該基板的表面;至