CN113921679B - 发光装置 - Google Patents

Abstract

发光装置包括固晶基板、发光半导体结构、导电柱、绝缘层、第一和第二电极。固晶基板具有相对的第一和第二表面。发光半导体结构由下至上包含第一型半导体层、发光层及第二型半导体层位于第一表面。导电柱位于发光半导体结构中。导电柱贯穿第一型半导体层及发光层，但不贯穿第二型半导体层，其接触第二型半导体层并电性连接固晶基板。绝缘层的第一部分位于第一型半导体层与固晶基板之间，绝缘层的第二部分将第一型半导体层和发光层与导电柱电性绝缘。第一部分具有邻近发光半导体结构边缘的沟槽以及多个开口，开口的宽度小于导电柱的宽度。第一电极位于第一表面，电性连接第一型半导体层且电性绝缘导电柱。第二电极位于第二表面并电性连接导电柱。

Description

发光装置

技术领域

本发明是有关于一种发光装置，特别是关于一种能够优化电流扩散的发光装置。

背景技术

发光二极管(Light-emitting diode,LED)本质上为一种具有P-N接面(P-Njunction)的二极管，通过元件作用时电子电洞对的结合造成光子的放射。此外，发光二极管具有节能省电、寿命周期长及环保等优点，故为近年来发展蓬勃的产业之一。一般而言，因应光源系统及使用目的的不同发光二极管可具有不同的晶片结构，例如正装LED(FaceUp LED)、垂直式LED(Vertical LED)、及覆晶LED(Flip Chip LED)；或通过出光面大致可分为侧视式LED(Side View LED)及顶视式LED(Top View LED)。

为了提升垂直式LED及覆晶LED的发光装置的发光效率，通常会在半导体迭层与反射层之间增加一层图案化电流阻挡层，但是此图案化电流阻挡层会产生以下缺点：1.由于产生的电流主要会集中在n型导电柱及图案化电流阻挡层的开口区域，因此在高电流密度下会导致上述区域上方的磊晶复合效率变差，进而使发光装置产生亮度不均匀的问题。2.因图案化电流阻挡层的热膨胀系数与其上方的半导体层及下方的反射层差异极大，在制程中容易导致产品良率不佳，且在进行信赖性测试时，进而致使前述膜层之间产生空隙，造成产品的信赖性问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的一目的在于提出一种可解决上述问题的发光装置。

本发明的一态样是提供一种发光装置，其包括固晶基板、发光半导体结构、多个导电柱、绝缘层、第一电极和第二电极。固晶基板具有相对的第一表面及第二表面，第一表面包含发光区和电极区。发光半导体结构设置于发光区上。发光半导体结构由下至上依序包含第一型半导体层、发光层及第二型半导体层。多个导电柱间隔设置于发光半导体结构中。各导电柱贯穿第一型半导体层及发光层，但不贯穿第二型半导体层。各导电柱直接接触第二型半导体层并电性连接固晶基板。绝缘层具有第一部分及第二部分。第一部分位于第一型半导体层与固晶基板之间。第二部分将第一型半导体层和发光层与所述导电柱电性绝缘。第一部分具有一沟槽以及多个开口。沟槽邻近发光半导体结构的边缘且各个开口的宽度小于各个导电柱的宽度。第一电极设置于电极区并电性连接发光半导体结构(120)的第一型半导体层，且第一电极电性绝缘各个导电柱。第二电极位于固晶基板的第二表面上并电性连接所述导电柱。

根据本发明一实施方式，所述沟槽的总长度大于发光区周长的60％。

根据本发明一实施方式，所述沟槽是连续地环绕发光区的边缘。

根据本发明一实施方式，发光区的边缘与最近的导电柱之间间隔一距离，且沟槽的宽度为所述距离的10％至30％。

根据本发明一实施方式，所述开口的数量大于所述导电柱的数量。

根据本发明一实施方式，相邻两开口之间的间距大于第一宽度的1.5倍。

根据本发明一实施方式，此发光装置还包含透明导电层及第一电极延伸部。透明导电层设置于第一型半导体层与第一部分之间。透明导电层包含氧化铟锡。第一电极延伸部设置于第一部分与固晶基板之间。第一电极延伸部通过沟槽和开口电性连接透明导电层。

根据本发明一实施方式，此发光装置还包含金属层。金属层位于第一电极延伸部与透明导电层之间，且金属层填满沟槽和开口。金属层包含银或铝。

本发明的一态样是提供一种发光装置，其包括生长基板、发光半导体结构、多个导电柱、绝缘层、第一电极和第二电极。发光半导体结构设置于生长基板上。发光半导体结构由上至下依序包含第一型半导体层、发光层及第二型半导体层。多个导电柱间隔设置于发光半导体结构中。各导电柱贯穿第一型半导体层及发光层，但不贯穿第二型半导体层，且直接接触第二型半导体层。绝缘层具有第一部分及第二部分。第一部分位于第一型半导体层上，第二部分将第一型半导体层和发光层与所述导电柱电性绝缘。第一部分具有一沟槽以及多个开口。沟槽邻近生长基板的边缘且各个开口的宽度小于各个导电柱的宽度。第一电极和第二电极设置于第一型半导体层上方。第一电极电性连接第一型半导体层并与所述导电柱电性绝缘，且第二电极电性连接所述导电柱。

根据本发明一实施方式，所述沟槽的总长度大于生长基板周长的60％。

根据本发明一实施方式，所述沟槽是连续地环绕生长基板的边缘。

根据本发明一实施方式，生长基板的边缘与最近的导电柱之间间隔一距离，且沟槽的宽度为所述距离的10％至30％。

根据本发明一实施方式，所述开口的数量大于所述导电柱的数量。

根据本发明一实施方式，相邻两开口之间的间距大于第一宽度的1.5倍。

根据本发明一实施方式，此发光装置还包含透明导电层及第一电极延伸部。透明导电层设置于第一型半导体层与第一部分之间。透明导电层包含氧化铟锡。第一电极延伸部设置于第一部分与第一电极之间。该第一电极延伸部通过沟槽和开口电性连接透明导电层。

根据本发明一实施方式，此发光装置还包含一金属层位于第一电极延伸部与透明导电层之间，且金属层填满沟槽和开口。金属层包含银或铝。

附图说明

为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的说明如下：

图1绘示本发明一实施例的发光装置的剖面示意图；

图2A绘示本发明一实施例的发光装置的上视示意图；

图2B为图2A的发光装置的电流分布图；

图3A绘示本发明一比较例的发光装置的上视示意图；

图3B为图3A的比较例的电流分布图；

图4A绘示本发明另一比较例的发光装置的上视示意图；

图4B为图4A的比较例的电流分布图；

图5A绘示本发明一实验例的发光装置设计图；

图5B、图5C及图5D为本发明实验例的结果；

图6绘示本发明另一实施例的发光装置的剖面示意图。

【符号说明】

100:发光装置

110:固晶基板

112:第一表面

114:第二表面

120:发光半导体结构

122:第二型半导体层

122s:顶表面

124:发光层

126:第一型半导体层

130:导电柱

140:绝缘层

142:第一部分

142T:沟槽

142O:开口

144:第二部分

150:第一电极

152:第一电极延伸部

160:第二电极

170:透明导电层

180:金属层

190:粘接金属层

210:绝缘层

220:反射层

230:绝缘层

300:发光装置

330:导电柱

400:发光装置

430:导电柱

442O:开口

600:发光装置

610:生长基板

620:发光半导体结构

622:第二型半导体层

624:发光层

626:第一型半导体层

630:导电柱

640:绝缘层

642:第一部分

642T:沟槽

642O:开口

644:第二部分

650:第一电极

652:第一电极延伸部

660:第二电极

670:透明导电层

680:金属层

690:第三型半导体层

710:绝缘层

730:绝缘层

EA:电极区

LA:发光区

SP:间距

W1:第一宽度

W2:第二宽度

1-1’:线段

具体实施方式

为了使本发明内容的叙述更加详尽与完备，下文针对了本发明的实施态样与具体实施例提出了说明性的描述；但这并非实施或运用本发明具体实施例的唯一形式。以下所揭露的各实施例，在有益的情形下可相互组合或取代，也可在一实施例中附加其他的实施例，而无须进一步的记载或说明。

在以下描述中，将详细叙述许多特定细节以使读者能够充分理解以下的实施例。然而，可在无此等特定细节的情况下实践本发明的实施例。在其他情况下，为简化附图，熟知的结构与装置仅示意性地绘示于图中。

本发明的一态样是提供一种发光装置100，特别是一种垂直式发光二极管的发光装置100。图1绘示本发明一实施例的发光装置100的剖面示意图。图2A绘示本发明一实施例的发光装置100的上视示意图。可以理解的是，图1可为图2A沿着线段1-1’的剖面示意图。请同时参照图1及图2A，发光装置100包含固晶基板110、发光半导体结构120、多个导电柱130、绝缘层140、第一电极150和第二电极160。

固晶基板110具有相对的第一表面112及第二表面114，且第一表面112包含发光区LA和电极区EA。在某些实施例中，固晶基板110可以为硬式印刷电路板、高热导系数铝基板、软式印刷电路板、玻璃基板、金属复合材料板、陶瓷基板、发光基板或具有诸如晶体管或集成电路(ICs)的功能元件的半导体基板。

发光半导体结构120设置于发光区LA上。具体的说，发光半导体结构120由下至上依序包含第一型半导体层126、发光层124及第二型半导体层122。在多个实施例中，发光半导体结构120可先通过磊晶生长技术形成在一生长基板(图未示)上。

在某些实施例中，第一型半导体层126可为P型III-V族半导体层。举例来说，III-V族半导体层可包含如砷化镓(GaAs)、氮化镓(GaN)、磷化镓(GaP)、砷化铟(InAs)、氮化铝(AlN)、氮化铟(InN)、磷化铟(InP)等二元磊晶材料，或如磷化镓砷(GaAsP)、砷化铝镓(AlGaAs)、磷化铟镓(InGaP)、氮化铟镓(InGaN)、氮化铝镓(AlGaN)、磷化铝铟镓(AlInGaP)、磷砷化铟镓(InGaAsP)、氮化铝铟镓(AlInGaN)等三元或四元磊晶材料。因此，P型III-V族半导体层可以为上述III-V族半导体层经IIA族元素(例如铍、镁、钙或锶等)掺杂后而形成。

在某些实施例中，发光层124可包含多层量子井(multiple quantum well，MQW)、单一量子井(single-quantum well，SQW)、同质接面(homojunction)、异质接面(heterojunction)或其它类似的结构。

在某些实施例中，第二型半导体层122可为N型III-V族半导体层。举例来说，III-V族半导体层可包含如砷化镓(GaAs)、氮化镓(GaN)、磷化镓(GaP)、砷化铟(InAs)、氮化铝(AlN)、氮化铟(InN)、磷化铟(InP)等二元磊晶材料，或如磷化镓砷(GaAsP)、砷化铝镓(AlGaAs)、磷化铟镓(InGaP)、氮化铟镓(InGaN)、氮化铝镓(AlGaN)、磷化铝铟镓(AlInGaP)、磷砷化铟镓(InGaAsP)、氮化铝铟镓(AlInGaN)等三元或四元磊晶材料。因此，N型III-V族半导体层可以为上述III-V族半导体层经IVA族元素(例如硅等)掺杂后而形成。须说明的是，第二型半导体层122的顶表面122s为发光装置100的出光面。在多个实施例中，第二型半导体层122的顶表面122s可具有一粗糙纹理。在多个示例中，粗糙纹理可以包含规则图案或不规则图案。在这种设计下，可以大幅增加发光装置100的出光效率。在某些实施例中，可以通过合适的粗化制程使第二型半导体层122的顶表面122s产生粗糙纹理。

多个导电柱130间隔设置于发光半导体结构120中。各个导电柱130贯穿第一型半导体层126及发光层124，但不贯穿第二型半导体层122。应注意，各个导电柱130是直接接触第二型半导体层122并电性连接固晶基板110。在多个实施例中，导电柱130的材料可包含钛(Ti)、镍(Ni)、铝(Al)、金(Au)、铂(Pt)、铬(Cr)、银(Ag)、铜(Cu)或其合金。

绝缘层140具有第一部分142及第二部分144。具体的说，第一部分142位于第一型半导体层126与固晶基板110之间，第二部分144将第一型半导体层126和发光层124与所述导电柱130电性绝缘。更详细的说，第一部分142具有沟槽142T以及多个开口142O。值得注意的是，沟槽142T邻近发光半导体结构120的边缘且各开口142O的第一宽度W1小于各导电柱130的第二宽度W2。须说明的是，绝缘层140在发光装置100中作为电流阻挡层，以提高发光装置100的发光效率。在多个实施方式中，绝缘层140所使用的材料可以是氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、环氧树脂(epoxy)或其它合适的绝缘材料。

须说明的是，开口142O用以分散原本集中在导电柱130附近的电流，且沟槽142T用以将电流导向发光区LA的边缘，以优化发光装置100整体的电流密度分布，进而提升发光装置100的亮度。

在多个实施例中，沟槽142T的总长度大于发光区LA的周长的60％，以达到优化发光装置100整体的电流密度分布的效果。举例来说，沟槽142T的总长度可以大于发光区LA的周长的65％、70％、75％、80％、85％、90％或95％。在多个实施例中，沟槽142T是连续地环绕发光区LA的边缘。也就是说，沟槽142T的总长度等同于发光区LA的周长。在此实施例中，发光装置100整体的电流密度分布较平均。

在多个实施例中，开口142O的数量大于导电柱130的数量，以更佳地分散过度集中在导电柱130附近的电流。在多个实施例中，相邻两开口142O之间的间距SP大于第一宽度W1的1.5倍，以达到提高发光装置100的发光效率的效果。在多个实施例中，发光区LA的边缘与最近的导电柱130之间间隔一距离，且沟槽142T的宽度为上述距离的10％至30％。举例来说，沟槽142T的宽度可为上述距离的15％、20％或25％。详细的说，当沟槽142T的宽度小于上述距离的10％时，则会提升制程难度；当沟槽142T的宽度大于上述距离的30％时，会使得电流无法扩散至发光装置100的外缘，进而致使发光装置100外缘亮度较低。

第一电极150设置于电极区EA并电性连接第一型半导体层126，且第一电极150电性绝缘各导电柱130。在多个实施例中，第一电极150可包含透明导电材料、金属材料或合适的导电材料。举例来说，透明导电材料包含氧化铟锡(Indium tin oxide，ITO)、氧化铟锌(IZO)和氧化铝锌(AZO)；金属材料包含铬(Cr)、锗金(GeAu)、金(Au)、钛(Ti)、铝(Al)、镍(Ni)及其合金。

在多个实施例中，发光装置100还包含透明导电层170以及第一电极延伸部152。透明导电层170设置于第一型半导体层126与第一部分142之间，且第一电极延伸部152设置于第一部分142与固晶基板110之间。可以理解的是，第一电极延伸部152通过沟槽142T和开口142O电性连接透明导电层170。在多个实施例中，透明导电层170可包含氧化铟锡(Indiumtin oxide，ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化铝锌(AZO)或具有透光导电效果的材料。在一实施例中，透明导电层170包含氧化铟锡。在多个实施例中，第一电极延伸部152的材料可以与第一电极152的材料相同或相似。

在多个实施例中，发光装置100还包含金属层180。金属层180位于第一电极延伸部152与透明导电层170之间，且金属层180填满沟槽142T和开口142O。在多个实施例中，金属层180包含银(Ag)或铝(Al)。应注意，金属层180可将发光半导体结构120中的发光层124所发出的光线反射并朝向远离固晶基板110的方向出光，以增加出光效率，因此，金属层180可作为一反射层之用。应注意，由于金属层180在沟槽142T处是直接与透明导电层170接触，因此，可增加发光装置100外缘的接着力，并减少金属层180与透明导电层170之间的冷热收缩差异，还可以大幅提升发光装置100承受外应力的能力，进而改善制程良率、耐电流能力及可靠性。

第二电极160位于第二表面114上并电性连接所述导电柱130。在多个实例中，第二电极160完全覆盖固晶基板110的第二表面114。这种设计，使得发光装置100易于让大电流通过。在多个实施例中，第二电极160的材料可以与第一电极150的材料相同或相似。

在多个实施例中，发光装置100还包含粘接金属层190。粘接金属层190用以将第二电极160与导电柱130电性连接。在多个实施例中，粘接金属层190包含钛(Ti)、镍(Ni)、铝(Al)、金(Au)、铂(Pt)、铬(Cr)、银(Ag)、铜(Cu)、锡(Sn)或其合金。

在某些实施例中，发光装置100还包含绝缘层210。绝缘层210设置在第一电极延伸部152与固晶基板110之间，并延伸接触绝缘层140的第二部分144。在包含粘接金属层190的实施例中，绝缘层210设置在第一电极延伸部152与金属层190之间。绝缘层210用以将第一电极150与第二电极160和导电柱130电性绝缘。在多个实施例中，绝缘层210可包含氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、环氧树脂(epoxy)或其它合适的绝缘材料。

在某些实施例中，发光装置100还包含反射层220。在包含粘接金属层190和绝缘层210的实施例中，反射层220设置于粘接金属层190上，且反射层220位于导电住130与绝缘层210之间。在某些实施例中，反射层220可包含银(Ag)或铝(Al)。反射层220可将发光层124从其侧壁所发出的光线再次反射并朝向远离固晶基板110的方向出光，以增加出光效率。

在某些实施例中，发光装置100还包含绝缘层230。绝缘层230共型覆盖第二型半导体层122的上表面，并暴露出部分的第一电极150。暴露出来的第一电极150可以增加发光装置100的散热效率。在第二型半导体层122的顶表面122s具有粗糙纹理的实施例下，由于绝缘层230为共型覆盖，因此，形成在第二型半导体层122上的绝缘层230也具有与第二型半导体层122顶表面122s相同的粗糙纹理。须说明的是，绝缘层230至少设置在发光半导体结构120的侧壁，进而避免第一电极150与第二型半导体层122因漏电流而产生短路现象。

图2B为图2A的发光装置100的电流分布图。由图2B可看出，本发明的发光装置100具有极佳的平均电流分布。

图3A绘示本发明一比较例的发光装置300的上视示意图。图3B为图3A的比较例的电流分布图。具体的说，本发明的发光装置100具有设置在发光半导体结构120与透明导电层170之间的绝缘层140，以及设置在绝缘层140上的多个开口142O及沟槽142T(标示于图1)。本发明比较例的发光装置300类似于本发明的发光装置100，但是，发光装置300不具有上述设置在发光半导体结构与透明导电层之间的绝缘层。由图3B可看出，发光装置300的电流集中在导电柱330附近，进而导致在高电流密度下，导电柱330附近的发光半导体结构的磊晶复合效率差。

图4A绘示本发明另一比较例的发光装置400的上视示意图。图4B为图4A的比较例的电流分布图。具体的说，本发明的发光装置100具有设置在发光半导体结构120与透明导电层170之间的绝缘层140，以及设置在绝缘层140上的多个开口142O及沟槽142T(标示于图1)。本发明比较例的发光装置400类似于本发明的发光装置100，但是，发光装置400仅具有设置在绝缘层上的多个开口442O而不具有设置在绝缘层上的沟槽。由图4B可看出，发光装置400的电流因开口442O的设计而不完全集中在导电柱430附近，但是，发光装置400的外缘仍属低电流密度区，使得发光装置400的亮度仍不均匀。

以下的实施例是用以详述本发明的特定态样，并使本发明所属技术领域中具有通常知识者得以实施本发明。然而，以下的实施例不应用以限制本发明。以下，将列举多个比较例与实施例以验证本发明的功效。

实验例:信赖性测试

图5A绘示本发明一实验例的发光装置设计图。图5B、图5C及图5D为本发明实验例的结果。在本实验例中，将如上比较例的发光装置300的设计布局与本发明的发光装置100的设计布局分别置于一晶圆的左右两侧，如图5A所示。接着，通以不同大小的电流进行信赖性测试，其结果如第5B、5C及5D图所示。由第5B、5C及5D图可看出，晶圆的左半边晶片剥离(peeling)程度较晶圆的右半边大。由此可知，本发明的发光装置100的设计布局不但可以改善信赖性的问题，还可以提升制程良率约5％～90％。

本发明的另一态样是提供一种发光装置600，特别是一种覆晶(flip chip)形式的发光装置600。图6绘示本发明另一实施例的发光装置600的剖面示意图。如图6所示，发光装置600包含生长基板610、发光半导体结构620、多个导电柱630、绝缘层640、第一电极650和第二电极660。在一实施例中，生长基板610可为蓝宝石(Sapphire)基板、氧化镓(Ga₂O₃)基板、碳化硅(SiC)基板或其他适合的基板。

发光半导体结构620设置于生长基板620上。具体的说，发光半导体结构620由上至下依序包含第一型半导体层626、发光层624及第二型半导体层622。在多个实施例中，发光半导体结构620可通过磊晶生长技术形成在生长基板620上。

在某些实施例中，第一型半导体层626可为P型III-V族半导体层，且第二型半导体层622可为N型III-V族半导体层。在一实施例中，有关于第一型半导体层626的材料可与前述的第一型半导体层126的材料相同或相似。在一实施例中，有关于发光层624的材料可与前述的发光层124的材料相同或相似。在一实施例中，有关于第二型半导体层622的材料可与前述的第二型半导体层122的材料相同或相似。

多个导电柱630间隔设置于发光半导体结构中620。应注意，各导电柱630贯穿第一型半导体层626及发光层624，但不贯穿第二型半导体层622，且直接接触第二型半导体层622。在多个实施例中，有关于导电柱630的材料可与前述的导电柱130的材料相同或相似。

绝缘层640具有第一部分642及第二部分644。第一部分642位于第一型半导体层626上，且第二部分644将第一型半导体层626和发光层624与导电柱630电性绝缘。更详细地说，第一部分642具有沟槽642T以及多个开口642O。沟槽642T邻近生长基板610的边缘且各开口642O的第一宽度W1小于各导电柱630的第二宽度W2。须说明的是，绝缘层640在发光装置600中作为电流阻挡层，以提高发光装置600的发光效率。在多个实施例中，有关于绝缘层640的材料可与前述的绝缘层140的材料相同或相似。

须说明的是，沟槽642T用以将电流导向生长基板610的边缘，以优化发光装置600整体的电流密度分布，进而提升发光装置600的亮度。

须说明的是，开口642O用以分散原集中在导电柱630附近的电流，且沟槽642T用以将电流导向生长基板610的边缘，以优化发光装置600整体的电流密度分布，进而提升发光装置600的亮度。

在多个实施例中，沟槽642T的总长度大于生长基板610周长的60％，以达到优化发光装置600整体的电流密度分布的效果。举例来说，沟槽642T的总长度可以大于生长基板610的周长的65％、70％、75％、80％、85％、90％或95％。在多个实施例中，沟槽642T是连续地环绕生长基板610的边缘。也就是说，沟槽642T的总长度等同于生长基板610的周长。在此实施例中，发光装置600整体的电流密度分布较平均。在多个实施例中，生长基板610的边缘与最近的导电柱630之间间隔一距离，且沟槽642T的宽度为所述距离的10％至30％。举例来说，沟槽642T的宽度可为上述距离的15％、20％或25％。详细的说，当沟槽642T的宽度小于上述距离的10％时，则会提升制程难度；当沟槽642T的宽度大于上述距离的30％时，会使得电流无法扩散至发光装置600的外缘，进而致使发光装置100外缘亮度较低。在多个实施例中，开口642O的数量大于导电柱630的数量，以更佳地分散过度集中在导电柱130附近的电流。在多个实施例中，相邻两开口642O之间的间距SP大于第一宽度W1的1.5倍。

第一电极650和第二电极660设置于第一型半导体层626上方。具体的说，第一电极650电性连接第一型半导体层626并与导电柱630电性绝缘，且第二电极660电性连接导电柱630。在多个实施例中，第一电极650和第二电极660可与前述的第一电极150和第二电极160的材料相同或相似。

在多个实施例中，发光装置600还包含透明导电层670、第一电极延伸部652以及金属层680。具体的说，透明导电层670设置于第一型半导体层626与第一部分642之间，且第一电极延伸部652设置于第一部分642与第一电极650之间。金属层680设置于透明导电层670与第一电极延伸部652之间。应注意，金属层680填满开口642O及沟槽642T并接触透明导电层670。可以理解的是，第一电极延伸部652通过沟槽642T和开口642O电性连接透明导电层670。有关透明导电层670、第一电极延伸部652以及金属层680的材料、功效及其他特征可与前述透明导电层170、第一电极延伸部152以及金属层180相同或相似。

在多个实施例中，发光装置600还包含第三型半导体层690。具体的说，第三型半导体层690夹置于第二型半导体层622与生长基板610之间。在多个实施例中，第三型半导体层690可为未掺杂III-V族半导体层。举例来说，III-V族半导体层可包含如砷化镓(GaAs)、氮化镓(GaN)、磷化镓(GaP)、砷化铟(InAs)、氮化铝(AlN)、氮化铟(InN)、磷化铟(InP)等二元磊晶材料，或如磷化镓砷(GaAsP)、砷化铝镓(AlGaAs)、磷化铟镓(InGaP)、氮化铟镓(InGaN)、氮化铝镓(AlGaN)、磷化铝铟镓(AlInGaP)、磷砷化铟镓(InGaAsP)、氮化铝铟镓(AlInGaN)等三元或四元磊晶材料。

在某些实施例中，发光装置600还包含绝缘层710及绝缘层730。绝缘层710共型覆盖发光半导体结构620、绝缘层640、金属层680和第一电极延伸部652。绝缘层710用以将第一电极150与导电柱630电性绝缘。在包含绝缘层710的实施例中，导电柱630的顶部延伸覆盖部分的绝缘层710。绝缘层730共型覆盖绝缘层710以及导电柱630。应注意，绝缘层710以及绝缘层730具有开口，使得第一电极650与第一电极延伸部652直接接触。在多个实施例中，绝缘层710可包含氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、环氧树脂(epoxy)或其它合适的绝缘材料。

综上所述，本发明在发光半导体结构与金属层之间设置的绝缘层可以提高发光装置的发光效率，且设置在绝缘层的多个开口可以分散电流以避免电流集中在导电柱附近。再者，本发明还在邻近发光区边缘的绝缘层上设置沟槽，以将电流导向发光装置边缘，进而使电流更平均的分布在发光装置中。此外，由于金属层在沟槽处是直接与透明导电层接触，借此增加发光装置外缘(沟槽处)的接着力，还可提升发光装置承受外应力的能力，进而改善制程良率、耐电流能力及可靠性。

虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (16)

1.一种发光装置，其特征在于，包括：

一固晶基板，具有相对的一第一表面及一第二表面，该第一表面包含一发光区和一电极区；

一发光半导体结构，设置于该发光区上，该发光半导体结构由下至上依序包含一第一型半导体层、一发光层及一第二型半导体层；

多个导电柱，间隔设置于该发光半导体结构中，各该导电柱贯穿该第一型半导体层及该发光层，但不贯穿该第二型半导体层，其中各该导电柱直接接触该第二型半导体层并电性连接该固晶基板；

一绝缘层，具有相连的一第一部分及一第二部分，该第一部分位于该第一型半导体层与该固晶基板之间，该第二部分将该第一型半导体层和该发光层与所述多个导电柱电性绝缘，其中该第一部分具有一沟槽以及多个开口，该沟槽邻近该发光半导体结构的一边缘且各该开口的一第一宽度小于各该导电柱的一第二宽度；

一第一电极，设置于该电极区并电性连接该第一型半导体层，且该第一电极电性绝缘各该导电柱；以及

一第二电极，位于该第二表面上并电性连接所述多个导电柱；

其中该沟槽与该发光层于一垂直方向上重叠。

2.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，其中该沟槽的一总长度大于该发光区的一周长的60％。

3.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，其中该沟槽是连续地环绕该发光区的该边缘。

4.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，其中该发光区的该边缘与最近的该导电柱之间间隔一距离，且该沟槽的一宽度为该距离的10％至30％。

5.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，其中所述多个开口的一第一数量大于所述多个导电柱的一第二数量。

6.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，其中相邻两开口之间的一间距大于该第一宽度的1.5倍。

7.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，还包含：

一透明导电层，设置于该第一型半导体层与该第一部分之间，其中该透明导电层包含氧化铟锡；以及

一第一电极延伸部，设置于该第一部分与该固晶基板之间，其中该第一电极延伸部通过该沟槽和所述多个开口电性连接该透明导电层。

8.根据权利要求7所述的发光装置，其特征在于，还包含一金属层位于该第一电极延伸部与该透明导电层之间，且该金属层填满该沟槽和所述多个开口，其中该金属层包含银或铝。

9.一种发光装置，其特征在于，包括：

一生长基板；

一发光半导体结构，设置于该生长基板上，该发光半导体结构由上至下依序包含一第一型半导体层、一发光层及一第二型半导体层；

多个导电柱，间隔设置于该发光半导体结构中，各该导电柱贯穿该第一型半导体层及该发光层，但不贯穿该第二型半导体层，且直接接触该第二型半导体层；

一绝缘层，具有一第一部分及一第二部分，该第一部分位于该第一型半导体层上，该第二部分将该第一型半导体层和该发光层与所述多个导电柱电性绝缘，其中该第一部分具有一沟槽以及多个开口，该沟槽邻近该生长基板的一边缘且各该开口的一第一宽度小于各该导电柱的一第二宽度；以及

一第一电极和一第二电极，设置于该第一型半导体层上方，其中该第一电极电性连接该第一型半导体层并与所述多个导电柱电性绝缘，且该第二电极电性连接所述多个导电柱；

其中该沟槽与该发光层于一垂直方向上重叠。

10.根据权利要求9所述的发光装置，其特征在于，其中该沟槽的一总长度大于该生长基板的一周长的60％。

11.根据权利要求9所述的发光装置，其特征在于，其中该沟槽是连续地环绕该生长基板的该边缘。

12.根据权利要求9所述的发光装置，其特征在于，其中该生长基板的该边缘与最近的该导电柱之间间隔一距离，且该沟槽的一宽度为该距离的10％至30％。

13.根据权利要求9所述的发光装置，其特征在于，其中所述多个开口的一第一数量大于所述多个导电柱的一第二数量。

14.根据权利要求9所述的发光装置，其特征在于，其中相邻两开口之间的一间距大于该第一宽度的1.5倍。

15.根据权利要求9所述的发光装置，其特征在于，还包含：

一透明导电层，设置于该第一型半导体层与该第一部分之间，其中该透明导电层包含氧化铟锡；以及

一第一电极延伸部，设置于该第一部分与该第一电极之间，其中该第一电极延伸部通过该沟槽和所述多个开口电性连接该透明导电层。

16.根据权利要求15所述的发光装置，其特征在于，还包含一金属层位于该第一电极延伸部与该透明导电层之间，且该金属层填满该沟槽和所述多个开口，其中该金属层包含银或铝。