單晶雙光源發(fā)光元件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明是揭露一種單晶雙光源發(fā)光元件，其包含一第一磊晶層、至少一基板及一第二磊晶層。其中，該第一磊晶層包含具有n型導(dǎo)電型結(jié)構(gòu)的一第一n型半導(dǎo)體層、具有多量子井結(jié)構(gòu)的一第一發(fā)光層以及具有p型導(dǎo)電型結(jié)構(gòu)的一第一p型半導(dǎo)體層。該基板設(shè)置于該第一磊晶層的一側(cè)。該第二磊晶層相對應(yīng)該第一磊晶層的位置設(shè)置于該基板的另一側(cè)，包含具有n型導(dǎo)電型結(jié)構(gòu)的一第二n型半導(dǎo)體層、具有多量子井結(jié)構(gòu)的一第二發(fā)光層以及具有p型導(dǎo)電型結(jié)構(gòu)的一第二p型半導(dǎo)體層。因此，本發(fā)明可通過該第一磊晶層及該第二磊晶層分別控制而發(fā)出單色或雙色的光源。
【專利說明】單晶雙光源發(fā)光元件
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明為一種發(fā)光元件，特別是指一種以單晶結(jié)構(gòu)同時(shí)發(fā)出兩光源，且通過兩側(cè) 發(fā)光以形成全角度發(fā)光的單晶雙光源發(fā)光元件。
【背景技術(shù)】
[0002] 發(fā)光二極管（Light Emitting Diode，LED)是由半導(dǎo)體材料所制成的發(fā)光元件，其 發(fā)光的原理主要在于LED晶片的P-N接面，一端為P型半導(dǎo)體，主要提供電洞，而另一端則 是N型半導(dǎo)體，主要提供電子，當(dāng)電流通入LED晶片時(shí)，導(dǎo)電帶的電子與價(jià)電帶的電洞結(jié)合， 而把多余的能量以光子的形式釋放出來。
[0003] 現(xiàn)有發(fā)光二極管晶片由于其發(fā)光特性的因素，使發(fā)光二極管晶片無法如日光燈管 般呈現(xiàn)360度全角度發(fā)光，而使應(yīng)用設(shè)計(jì)上受到限制。一般來說，發(fā)光二極管晶片為單面發(fā) 光結(jié)構(gòu)，發(fā)光角度較佳可達(dá)180度，而由發(fā)光面向外發(fā)出均勻的發(fā)光光源。若為使發(fā)光二極 管可發(fā)出不同角度的光源，是需通過不同的封裝技術(shù)，如：將光學(xué)透鏡封設(shè)于發(fā)光二極管的 晶片上，或?qū)l(fā)光二極管晶片設(shè)置于多面結(jié)構(gòu)的基板上，使發(fā)光二極管發(fā)設(shè)不同發(fā)光角度 的光源。
[0004] 僅管通過封裝技術(shù)可增加發(fā)光二極管的發(fā)光角度，然而在光學(xué)配光設(shè)計(jì)方面或是 后段封裝加工都造成制程時(shí)間、人力及制造成本提高，因此，以需求來說，設(shè)計(jì)一個(gè)可發(fā)出 360度光源且可降低整體發(fā)光二極管制程時(shí)間與成本的單晶雙光源發(fā)光元件，已成市場應(yīng) 用上刻不容緩的議題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] 有鑒于上述現(xiàn)有技藝的問題，本發(fā)明的目的就是在提供一種可以單晶結(jié)構(gòu)同時(shí)發(fā) 出兩光源，且通過兩側(cè)發(fā)光以形成全角度360度發(fā)光，以解決現(xiàn)有技術(shù)的問題。
[0006] 根據(jù)本發(fā)明的目的，提出一種單晶雙光源發(fā)光元件，其包含一第一磊晶層、至少一 基板及一第二磊晶層。該第一磊晶層包含具有η型導(dǎo)電型結(jié)構(gòu)的一第一 η型半導(dǎo)體層、具 有多量子井結(jié)構(gòu)的一第一發(fā)光層以及具有Ρ型導(dǎo)電型結(jié)構(gòu)的一第一 Ρ型半導(dǎo)體層，以發(fā)出 一第一光源。該基板設(shè)置于該第一磊晶層的一側(cè)。該第二磊晶層相對應(yīng)該第一磊晶層的位 置設(shè)置于該基板的另一側(cè)，包含具有η型導(dǎo)電型結(jié)構(gòu)的一第二η型半導(dǎo)體層、具有多量子井 結(jié)構(gòu)的一第二發(fā)光層以及具有Ρ型導(dǎo)電型結(jié)構(gòu)的一第二Ρ型半導(dǎo)體層，以發(fā)出一第二光源。 其中，本發(fā)明的單晶雙光源發(fā)光元件更包含一第一電極，是遠(yuǎn)離該基板而設(shè)置于該第一磊 晶層的該第一η型半導(dǎo)體層的一側(cè)；一第一反射層，設(shè)置于該第一磊晶層的該第一ρ型半導(dǎo) 體層的一側(cè)；一第一接合層，設(shè)置于該第一接合層與該基板間；以及一第一絕緣部，是插設(shè) 于該第一反射層間。
[0007] 根據(jù)上述的內(nèi)容，本發(fā)明的單晶雙光源發(fā)光元件具有多個(gè)實(shí)施態(tài)樣，第一實(shí)施例 為本發(fā)明的單晶雙光源發(fā)光元件更包含一第二電極，是遠(yuǎn)離該基板而設(shè)置于該第二磊晶層 的該第二η型半導(dǎo)體層的一側(cè)；以及一第二絕緣部，設(shè)置于該第二磊晶層的該第二ρ型半導(dǎo) 體層與該基板間。
[0008] 第二實(shí)施例則是本發(fā)明的單晶雙光源發(fā)光元件更包含一第二反射層，設(shè)置于該第 二磊晶層的該第二P型半導(dǎo)體層的一側(cè)；一粘膠層，設(shè)置于該基板與該第二反射層間；以及 多個(gè)第二電極，設(shè)置于該第二磊晶層的該第二P型半導(dǎo)體層與該粘膠層間，以及該第二反 射層的一側(cè)；多個(gè)絕緣部，設(shè)置于該粘膠層上而與該些第二電極相鄰，且包覆設(shè)置于該第二 反射層的一側(cè)的該第二電極。
[0009] 第三實(shí)施例為本發(fā)明的單晶雙光源發(fā)光元件包含一第二反射層設(shè)置于該第二磊 晶層的該第二η型半導(dǎo)體層的一側(cè)；一粘膠層設(shè)置于該基板與該第二反射層間；以及多個(gè) 第二電極設(shè)置于該第二磊晶層的該第二Ρ型半導(dǎo)體層的一側(cè)，以及該第二磊晶層的該第二 η型半導(dǎo)體層的一側(cè)。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明的目的，再提出一種單晶雙光源發(fā)光元件，其包含一第一磊晶層、至少 一基板及一第二磊晶層。該第一磊晶層包含具有η型導(dǎo)電型結(jié)構(gòu)的一第一 η型半導(dǎo)體層、 具有多量子井結(jié)構(gòu)的一第一發(fā)光層以及具有Ρ型導(dǎo)電型結(jié)構(gòu)的一第一 Ρ型半導(dǎo)體層。該基 板設(shè)置于該第一磊晶層的一側(cè)。該第二磊晶層相對應(yīng)該第一磊晶層的位置設(shè)置于該基板的 另一側(cè)，包含具有η型導(dǎo)電型結(jié)構(gòu)的一第二η型半導(dǎo)體層、具有多量子井結(jié)構(gòu)的一第二發(fā)光 層以及具有Ρ型導(dǎo)電型結(jié)構(gòu)的一第二Ρ型半導(dǎo)體層。其中，本發(fā)明的單晶雙光源發(fā)光元件 更包含多個(gè)第一電極，是遠(yuǎn)離該基板而設(shè)置于該第一磊晶層的該第一 Ρ型半導(dǎo)體層的一側(cè) 及該第一 η型半導(dǎo)體層的一側(cè)；以及一反射層，設(shè)置于該第一嘉晶層一側(cè)的該基板與該第 二磊晶層一側(cè)的該基板間。
[0011] 根據(jù)上述的內(nèi)容，本發(fā)明的單晶雙光源發(fā)光元件更具有多個(gè)實(shí)施態(tài)樣，第一實(shí)施 例為本發(fā)明的單晶雙光源發(fā)光元件更包含多個(gè)第二電極，是遠(yuǎn)離該基板而設(shè)置于該第二磊 晶層的該第二Ρ型半導(dǎo)體層的一側(cè)及該第二η型半導(dǎo)體層的一側(cè)；以及一接合層，是設(shè)置于 該反射層與該第二磊晶層一側(cè)的該基板間。
[0012] 第二實(shí)施例為本發(fā)明的單晶雙光源發(fā)光元件包含多個(gè)第二電極，是分別設(shè)置于該 反射層靠近該第二磊晶層的一側(cè)；以及多個(gè)絕緣部，設(shè)置于該反射層的一側(cè)，及包覆設(shè)置于 該反射層的一側(cè)的該第二電極。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明的目的，接著提出另一種單晶雙光源發(fā)光元件，其包含一第一磊晶層、 至少一基板、一第二磊晶層、多個(gè)第一電極及多個(gè)第二電極。該第一磊晶層包含具有η型導(dǎo) 電型結(jié)構(gòu)的一第一 η型半導(dǎo)體層、具有多量子井結(jié)構(gòu)的一第一發(fā)光層以及具有ρ型導(dǎo)電型 結(jié)構(gòu)的一第一 Ρ型半導(dǎo)體層，以發(fā)出一第一光源。該基板設(shè)置于該第一嘉晶層的一側(cè)。該 第二磊晶層相對應(yīng)該第一磊晶層的位置設(shè)置于該基板的另一側(cè)，包含具有η型導(dǎo)電型結(jié)構(gòu) 的一第二η型半導(dǎo)體層、具有多量子井結(jié)構(gòu)的一第二發(fā)光層以及具有ρ型導(dǎo)電型結(jié)構(gòu)的一 第二Ρ型半導(dǎo)體層，以發(fā)出一第二光源。多個(gè)第一電極是遠(yuǎn)離該基板而設(shè)置于該第一磊晶 層的該第一 η型半導(dǎo)體層的一側(cè)，且與該基板間以一絕緣部相隔絕。多個(gè)第二電極設(shè)置于 該基板與該第二磊晶層的該第二η型半導(dǎo)體層間。
[0014] 為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例， 并配合所附圖式，作詳細(xì)說明如下。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015] 圖1A為本發(fā)明的單晶雙光源發(fā)光元件的第一實(shí)施例的上視示意圖。
[0016] 圖1Β為本發(fā)明的單晶雙光源發(fā)光元件的第一實(shí)施例的剖面示意圖。
[0017] 圖2Α為本發(fā)明的單晶雙光源發(fā)光元件的第二實(shí)施例的上視示意圖。
[0018] 圖2Β為本發(fā)明的單晶雙光源發(fā)光元件的第二實(shí)施例的剖面示意圖。
[0019] 圖3為本發(fā)明的單晶雙光源發(fā)光元件的第三實(shí)施例的上視示意圖。
[0020] 圖4為本發(fā)明的單晶雙光源發(fā)光元件的第四實(shí)施例的上視示意圖。
[0021] 圖5為本發(fā)明的單晶雙光源發(fā)光元件的第五實(shí)施例的上視示意圖。
[0022] 圖6為本發(fā)明的單晶雙光源發(fā)光元件的第六實(shí)施例的上視示意圖。
[0023] 圖7為本發(fā)明的單晶雙光源發(fā)光元件的第七實(shí)施例的上視示意圖。
[0024] 圖8為本發(fā)明的單晶雙光源發(fā)光元件的第八實(shí)施例的上視示意圖。
[0025] 圖9為本發(fā)明的單晶雙光源發(fā)光元件的第九實(shí)施例的上視示意圖。
[0026] 圖10為本發(fā)明的單晶雙光源發(fā)光元件的第十實(shí)施例的剖面示意圖。
[0027] 附圖標(biāo)記說明：1、2、3、4、5、6、7、8、9、10 :單晶雙光源發(fā)光元件；101 :第一覆晶結(jié) 構(gòu)；102 :第二覆晶結(jié)構(gòu)；11 :基板；12 :第一嘉晶層；121 :第一 ρ型半導(dǎo)體層；122 :第一發(fā)光 層；123 :第一 η型半導(dǎo)體層；13 :第一反射層；14 :第一接合層；15 :第二嘉晶層；151 :第二 Ρ型半導(dǎo)體層；152 :第二發(fā)光層；153 :第二η型半導(dǎo)體層；16 :第一電極；17 :第二電極；18 : 第一絕緣部；19 :第二絕緣部；20 :粘膠層；21 :第二反射層；22 :第一基板；23 :第二基板； 24 :反射層；25 :接合層；26 :絕緣部；27 :螢光粉層。
【具體實(shí)施方式】
[0028] 以下將參照相關(guān)圖式，以說明本發(fā)明的單晶雙光源發(fā)光元件的實(shí)施例，為使便于 理解，下述實(shí)施例中的相同元件是以相同的符號標(biāo)示來說明，且為了便于辨識圖式中該單 晶雙光源發(fā)光元件的結(jié)構(gòu)，利用不同的紋路或花紋表示其為不同的結(jié)構(gòu)，但并非代表結(jié)構(gòu) 真實(shí)態(tài)樣，合先敘明。
[0029] 請參閱圖1Α及圖1Β，其為本發(fā)明的單晶雙光源發(fā)光元件的第一實(shí)施例的上視示 意圖及剖面示意圖，如圖所示，本發(fā)明的單晶雙光源發(fā)光元件1包含一第一磊晶層12、一第 一反射層13、一第一接合層14、一基板11、一第二嘉晶層15、一第一電極16及一第二電極 17。
[0030] 該第一磊晶層12由該基板11向外延伸形成具有ρ型導(dǎo)電型結(jié)構(gòu)的一第一 ρ型半 導(dǎo)體層121、具有多量子井結(jié)構(gòu)的一第一發(fā)光層122以及具有η型導(dǎo)電型結(jié)構(gòu)的一第一 η型 半導(dǎo)體層123,以發(fā)出一第一光源。
[0031] 該第一反射層13設(shè)置于該第一嘉晶層12的該第一 ρ型半導(dǎo)體層121的一側(cè)。該 第一接合層14接連設(shè)置于該第一反射層13的一側(cè)，而該基板11則遠(yuǎn)離該第一反射層13 而設(shè)置于該第一接合層14的另一側(cè)。其中，該基板可為高導(dǎo)熱不導(dǎo)電的材質(zhì)或金屬基板。
[0032] 該第二磊晶層15相對應(yīng)該第一磊晶層12的位置設(shè)置于該基板11的另一側(cè)，由該 基板11向外分別形成具有Ρ型導(dǎo)電型結(jié)構(gòu)的一第二Ρ型半導(dǎo)體層151、具有多量子井結(jié)構(gòu) 的一第二發(fā)光層152以及具有η型導(dǎo)電型結(jié)構(gòu)的一第二η型半導(dǎo)體層153,以發(fā)出一第二光 源。該第一電極16是遠(yuǎn)離該基板11而設(shè)置于該第一磊晶層12的該第一 η型半導(dǎo)體層123 的一側(cè)。該第二電極17是遠(yuǎn)離該基板11而設(shè)置于該第二磊晶層15的該第二η型半導(dǎo)體 層153的一側(cè)。
[0033] 在本實(shí)施例中，是以串聯(lián)方式連帶控制雙側(cè)的光源發(fā)出該第一光源及該第二光 源，然亦可控制兩側(cè)個(gè)別發(fā)光，請一并參閱圖2A及圖2B所示的第二實(shí)施例。圖2A及圖2B 為本發(fā)明的單晶雙光源發(fā)光元件的第二實(shí)施例的上視示意圖及剖面示意圖，如圖所示，本 發(fā)明的單晶雙光源發(fā)光元件2與第一實(shí)施例的不同的處在于本實(shí)施例具有一第二絕緣部 19,而該第二絕緣部19設(shè)置于該第二磊晶層15的該第二p型半導(dǎo)體層151與該基板11間。 因此，在本實(shí)施例中，本發(fā)明的單晶雙光源發(fā)光元件2可分別控制兩側(cè)發(fā)出該第一光源及 該第二光源。
[0034] 請參閱圖3,其為本發(fā)明的單晶雙光源發(fā)光元件的第三實(shí)施例的上視示意圖，如圖 所示，本發(fā)明的單晶雙光源發(fā)光元件3與第一實(shí)施例相同，皆具有該第一磊晶層12、該第一 反射層13、該第一接合層14、該基板11、該第一電極16及該第二磊晶層15,故在此不另行 贅述。
[0035] 而本實(shí)施例與第一實(shí)施例不同的處在于，本實(shí)施例于該基板11的另一側(cè)至該第 二磊晶層15間設(shè)有一粘膠層20,且該粘膠層20非設(shè)有該基板11的一側(cè)是相間地交叉設(shè)置 一第二電極17、一第二絕緣部19及一第二反射層21。
[0036] 其中，該第二反射層21設(shè)置于該第二磊晶層15的該第二p型半導(dǎo)體層151的一 偵k第二電極17為兩個(gè)，可分別設(shè)置于該第二磊晶層15的該第二p型半導(dǎo)體層151與該粘 膠層20間，以及該第二反射層21的一側(cè)。該第二絕緣部19為兩個(gè)，分別設(shè)置于該粘膠層 20上而與該些第二電極17相鄰，且包覆設(shè)置于該第二反射層21的一側(cè)的該第二電極17。
[0037] 在本實(shí)施例中，是以串聯(lián)方式連帶控制雙側(cè)的光源發(fā)出該第一光源及該第二光 源，然亦可控制兩側(cè)各別發(fā)光，請承接參閱圖3, 一并對照參閱圖4所示的第四實(shí)施例。
[0038] 圖4為本發(fā)明的單晶雙光源發(fā)光元件的第四實(shí)施例的上視示意圖，如圖所示，與 第三實(shí)施例不同的處在于，在本實(shí)施例中，該粘膠層20的一側(cè)所設(shè)有的該第二反射層21為 斷開的結(jié)構(gòu)，該第二反射層21左右兩側(cè)并不與周遭該第二電極17相連結(jié)。并且，該粘膠層 20遠(yuǎn)離該基板11的一側(cè)鋪設(shè)有一層薄薄的該第二絕緣部19。
[0039] 而在第三實(shí)施例與第四實(shí)施例中，該第二磊晶層15為覆晶（Flip chip)結(jié)構(gòu)，因 此可提升光輸出的效率，以避免光在輸出時(shí)受到粘接墊片（bonding pad)及金屬打線的阻 擋而導(dǎo)致發(fā)光亮度降低，且能快速地將熱量由該基板11散出。
[0040] 請參閱圖5,其為本發(fā)明的單晶雙光源發(fā)光元件的第五實(shí)施例的上視示意圖，如圖 所示，本發(fā)明的單晶雙光源發(fā)光元件5與第三實(shí)施例相同，皆具有該第一磊晶層12、該第一 反射層13、該第一接合層14、該第一電極16及該第二磊晶層15,故在此不另行贅述。
[0041] 而本實(shí)施例與第三實(shí)施例不同的處在于，本實(shí)施例中具有第一基板22及第二基 板23,且第二反射層21及第二基板23設(shè)置于該粘膠層20與該第二磊晶層15的該第二η 型半導(dǎo)體層153間，且多個(gè)第二電極17設(shè)置于該第二磊晶層15的該第二ρ型半導(dǎo)體層151 的一側(cè)，以及該第二磊晶層15的該第二η型半導(dǎo)體層153的一側(cè)。而該第二絕緣部19為 兩個(gè)，分別設(shè)置于該第二反射層21及該第二磊晶層15的兩端，且其中一第二絕緣部19的 外表面包覆有第二電極17。
[0042] 在本實(shí)施例中，是以串聯(lián)方式連帶控制雙側(cè)的光源發(fā)出該第一光源及該第二光 源，然亦可控制兩側(cè)各別發(fā)光，請承接參閱圖6, 一并對照參閱圖5所示的第六實(shí)施例。
[0043] 圖6為本發(fā)明的單晶雙光源發(fā)光元件的第六實(shí)施例的上視示意圖，如圖所示，與 第五實(shí)施例不同的處在于，在本實(shí)施例中，并不設(shè)置多個(gè)絕緣層，而多個(gè)第二電極17分別 設(shè)置于該第二磊晶層15的該第二p型半導(dǎo)體層151的一側(cè)，以及該第二磊晶層15的該第 二η型半導(dǎo)體層153的一側(cè)。其中，該第二磊晶層15的該第二η型半導(dǎo)體層153是寬于該 第二磊晶層15的第二ρ型半導(dǎo)體層151及該第二發(fā)光層152,而突出的部分可用以設(shè)置第 二電極17。
[0044] 如圖7所示，其為本發(fā)明的單晶雙光源發(fā)光元件的第七實(shí)施例的上視示意圖，如 圖所不，本發(fā)明的單晶雙光源發(fā)光兀件7包含一第一嘉晶層12、一第一基板22、多個(gè)第一電 極16、多個(gè)反射層24、一接合層25、一第二基板23、一第二嘉晶層15及多個(gè)第二電極17。 其中，該第一磊晶層12包含具有ρ型導(dǎo)電型結(jié)構(gòu)的一第一ρ型半導(dǎo)體層121、具有多量子井 結(jié)構(gòu)的一第一發(fā)光層122以及具有η型導(dǎo)電型結(jié)構(gòu)的一第一 η型半導(dǎo)體層123,以發(fā)出一第 一光源。第一基板22設(shè)置于該第一嘉晶層12的一側(cè)。多個(gè)第一電極16是遠(yuǎn)離該第一基 板22而設(shè)置于該第一磊晶層12的該第一 ρ型半導(dǎo)體層121的一側(cè)以及該第一 η型半導(dǎo)體 層123的一側(cè)。該些反射層24分別設(shè)置于該第一基板22與該接合層25以及該第二基板 23與該接合層25間。而該接合層25設(shè)置于該反射層24與該第二磊晶層15 -側(cè)的該第二 基板23間。該第二磊晶層15相對應(yīng)該第一磊晶層12的位置設(shè)置于該第二基板23的另一 偵牝包含具有η型導(dǎo)電型結(jié)構(gòu)的一第二η型半導(dǎo)體層153、具有多量子井結(jié)構(gòu)的一第二發(fā)光 層152以及具有ρ型導(dǎo)電型結(jié)構(gòu)的一第二ρ型半導(dǎo)體層151，以發(fā)出一第二光源。多個(gè)第二 電極17是遠(yuǎn)離該第二基板23而設(shè)置于該第二磊晶層15的該第二ρ型半導(dǎo)體層151的一 側(cè)及該第二η型半導(dǎo)體層153的一側(cè)。
[0045] 請參閱圖8,其為本發(fā)明的單晶雙光源發(fā)光元件的第八實(shí)施例的上視示意圖，如圖 所示，本發(fā)明的單晶雙光源發(fā)光元件8與第七實(shí)施例相同，皆具有該第一磊晶層12、該第一 基板22、該些第一電極16及該反射層24,故在此不另行贅述。而本實(shí)施例與第七實(shí)施例不 同的處在于，本實(shí)施例并未設(shè)置該接合層25及該第二基板23,而該反射層24于非設(shè)有該第 一基板22的另一側(cè)是相間地交叉設(shè)置一第二電極17、一絕緣部26及一第二反射層21。
[0046] 其中，該第二反射層21設(shè)置于該第二磊晶層15的該第二ρ型半導(dǎo)體層151的一 偵k第二電極17為兩個(gè)，可分別設(shè)置于該第二磊晶層15的該第二ρ型半導(dǎo)體層151與該 粘膠層20間，以及該第二反射層21的一側(cè)。該絕緣部26為兩個(gè)，分別設(shè)置于該粘膠層20 上而與該些第二電極17相鄰，且包覆設(shè)置于該第二反射層21的一側(cè)的該第二電極17。
[0047] 并且，該第二磊晶層15由該反射層24向外分別形成具有ρ型導(dǎo)電型結(jié)構(gòu)的一第 二P型半導(dǎo)體層151、具有多量子井結(jié)構(gòu)的一第二發(fā)光層152以及具有η型導(dǎo)電型結(jié)構(gòu)的一 第二η型半導(dǎo)體層153。
[0048] 而本實(shí)施例中，該第二磊晶層15為覆晶（Flip chip)結(jié)構(gòu)，可避免光在輸出時(shí)受 到粘接墊片（bonding pad)及金屬打線的阻擋而導(dǎo)致發(fā)光亮度降低，且能快速地將熱量由 該基板11散出，因此可提升光輸出的效率。其中，該基板11為一高導(dǎo)熱不導(dǎo)電的基材、一 金屬基板11或一藍(lán)寶石基板11 (sapphire)。若該基板11為藍(lán)寶石基板，由于藍(lán)寶石基板 為透明材質(zhì)，因此可于P型電極上方制作反射率較高的該反射層24,藉以將原先從元件上 方發(fā)出的光線從元件其他的發(fā)光角度導(dǎo)出，再由藍(lán)寶石基板端緣取光，這樣的方法因?yàn)榻?低了在電極側(cè)的光損耗，可取得接近于傳統(tǒng)封裝方式兩倍左右的光量輸出。
[0049] 請參閱圖9,其為本發(fā)明的單晶雙光源發(fā)光元件的第九實(shí)施例的上視示意圖，該單 晶雙光源發(fā)光元件9是以覆晶結(jié)構(gòu)所組成。如圖所示，本發(fā)明的單晶雙光源發(fā)光元件9包 含一基板11、一第一覆晶結(jié)構(gòu)101及一第二覆晶結(jié)構(gòu)102。該基板11為一高導(dǎo)熱不導(dǎo)電的 基材、一金屬基板11或一藍(lán)寶石基板11 (sapphire)。
[0050] 該第一覆晶結(jié)構(gòu)101設(shè)置于該基板11的一側(cè)，該第二覆晶結(jié)構(gòu)102設(shè)置于該基板 11的另一側(cè)。其中，該第一覆晶結(jié)構(gòu)101包含一第一磊晶層12、一第一電極16、一第一絕緣 部18及一第一反射層13,而該第二覆晶結(jié)構(gòu)102則包含一第二嘉晶層15、一第二電極17、 一第二絕緣部19及一第二反射層21。
[0051] 該第一磊晶層12由該基板11向外分別形成具有η型導(dǎo)電型結(jié)構(gòu)的一第一 η型半 導(dǎo)體層123、具有多量子井結(jié)構(gòu)的一第一發(fā)光層122以及具有ρ型導(dǎo)電型結(jié)構(gòu)的一第一 ρ型 半導(dǎo)體層121，以發(fā)出一第一光源。而該第二磊晶層15則是由該基板11向外分別形成具有 η型導(dǎo)電型結(jié)構(gòu)的一第二η型半導(dǎo)體層153、具有多量子井結(jié)構(gòu)的一第二發(fā)光層152以及具 有Ρ型導(dǎo)電型結(jié)構(gòu)的一第二Ρ型半導(dǎo)體層151，以發(fā)出一第二光源。其中，該第一磊晶層12 的該第一 Ρ型半導(dǎo)體層121是寬于該第一嘉晶層12的第一 η型半導(dǎo)體層123及該第一發(fā) 光層122,而突出的部分可用以設(shè)置第一電極16 ;而該第二磊晶層15的該第二ρ型半導(dǎo)體 層151是寬于該第二磊晶層15的第二η型半導(dǎo)體層153及該第二發(fā)光層152,而突出的部 分可用以設(shè)置第二電極17。
[0052] 在第一覆晶結(jié)構(gòu)101中，該基板11的一側(cè)是相間地交叉設(shè)置該第一反射層13及 該第一絕緣部18,且將多個(gè)第一電極16設(shè)置于該第一反射層13及該第一絕緣部18的另一 偵h而在第二覆晶結(jié)構(gòu)1〇2中，該基板11的另一側(cè)亦相間地交叉設(shè)置該第二反射層21及該 第二絕緣部19,且將多個(gè)第二電極17設(shè)置于該第二反射層21及該第二絕緣部19的另一 側(cè)。
[0053] 請參閱圖10,其為本發(fā)明的單晶雙光源發(fā)光元件的第十實(shí)施例的剖面示意圖，如 圖所示，本發(fā)明的單晶雙光源發(fā)光元件10包含一基板11、一第一磊晶層12及一第二磊晶層 15。該第一磊晶層12設(shè)置于該基板11的一側(cè)，其包含具有η型導(dǎo)電型結(jié)構(gòu)的一第一 η型 半導(dǎo)體層123、具有多量子井結(jié)構(gòu)的一第一發(fā)光層122以及具有ρ型導(dǎo)電型結(jié)構(gòu)的一第一 ρ 型半導(dǎo)體層121，以發(fā)出一第一光源；而該第二磊晶層15設(shè)置于該基板11的另一側(cè)，其相 對應(yīng)該第一磊晶層12的位置設(shè)置于該基板11的另一側(cè)，包含具有η型導(dǎo)電型結(jié)構(gòu)的一第 二η型半導(dǎo)體層153、具有多量子井結(jié)構(gòu)的一第二發(fā)光層152以及具有ρ型導(dǎo)電型結(jié)構(gòu)的一 第二Ρ型半導(dǎo)體層151，以發(fā)出一第二光源。其中，該第一光源及該第二光源可為同波長的 光源或不同波長的光源。
[0054] 值得注意的是，本發(fā)明的單晶雙光源發(fā)光元件10更可涂布或噴灑一螢光粉層27 于該第一磊晶層12及該第二磊晶層15的外側(cè)，使發(fā)出該第一光源及該第二光源以激發(fā)該 螢光粉層27而發(fā)出另一波長的光源。舉例來說，該第一光源若為紅光，該第二光源為藍(lán)光， 而該螢光粉層27為YAG螢光粉（Y 3Al5012:Ce ;釔鋁石榴石），則該第一磊晶層12及該第二 磊晶層15可分別射出該第一光源（紅光）及該第二光源（藍(lán)光），激發(fā)該螢光粉層27以混 光射出高亮度的白光發(fā)光二極管。
[0055] 以上所述者，僅為本發(fā)明的單晶雙光源發(fā)光元件的較佳實(shí)施例而已，并非用以限 定本發(fā)明實(shí)施的范圍，此等熟習(xí)此技術(shù)所作出等效或輕易的變化者，在不脫離本發(fā)明的精
【權(quán)利要求】
1. 一種單晶雙光源發(fā)光元件，其特征在于，其包含： 一第一磊晶層，包含具有η型導(dǎo)電型結(jié)構(gòu)的一第一η型半導(dǎo)體層、具有多量子井結(jié)構(gòu)的 一第一發(fā)光層以及具有Ρ型導(dǎo)電型結(jié)構(gòu)的一第一 Ρ型半導(dǎo)體層，以發(fā)出一第一光源； 至少一基板，設(shè)置于該第一磊晶層的一側(cè)；以及 一第二磊晶層，相對應(yīng)該第一磊晶層的位置設(shè)置于該基板的另一側(cè)，包含具有η型導(dǎo) 電型結(jié)構(gòu)的一第二η型半導(dǎo)體層、具有多量子井結(jié)構(gòu)的一第二發(fā)光層以及具有ρ型導(dǎo)電型 結(jié)構(gòu)的一第二Ρ型半導(dǎo)體層，以發(fā)出一第二光源。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的單晶雙光源發(fā)光元件，其特征在于，更包含： 一第一電極，是遠(yuǎn)離該基板而設(shè)置于該第一嘉晶層的該第一 η型半導(dǎo)體層的一側(cè)； 一第一反射層，設(shè)置于該第一磊晶層的該第一 Ρ型半導(dǎo)體層的一側(cè)； 一第一接合層，設(shè)置于該第一反射層與該基板間；以及 一第一絕緣部，插設(shè)于該第一反射層間。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的單晶雙光源發(fā)光元件，其特征在于，更包含： 一第二電極，是遠(yuǎn)離該基板而設(shè)置于該第二磊晶層的該第二η型半導(dǎo)體層的一側(cè)；以 及 一第二絕緣部，設(shè)置于該第二磊晶層的該第二Ρ型半導(dǎo)體層與該基板間。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的單晶雙光源發(fā)光元件，其特征在于，更包含： 一第二反射層，設(shè)置于該第二磊晶層的該第二Ρ型半導(dǎo)體層的一側(cè)； 一粘膠層，設(shè)置于該基板與該第二反射層間；以及 多個(gè)第二電極，設(shè)置于該第二磊晶層的該第二Ρ型半導(dǎo)體層與該粘膠層間，以及該第 二反射層的一側(cè)； 多個(gè)絕緣部，設(shè)置于該粘膠層上而與該些第二電極相鄰，且包覆設(shè)置于該第二反射層 的一側(cè)的該第二電極。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的單晶雙光源發(fā)光元件，其特征在于，更包含： 一第二反射層，設(shè)置于該第二磊晶層的該第二η型半導(dǎo)體層的一側(cè)； 一粘膠層，設(shè)置于該基板與該第二反射層間；以及 多個(gè)第二電極，設(shè)置于該第二磊晶層的該第二Ρ型半導(dǎo)體層的一側(cè)，以及該第二磊晶 層的該第二η型半導(dǎo)體層的一側(cè)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的單晶雙光源發(fā)光元件，其特征在于，更包含： 多個(gè)第一電極，是遠(yuǎn)離該基板而設(shè)置于該第一磊晶層的該第一 Ρ型半導(dǎo)體層的一側(cè)及 該第一η型半導(dǎo)體層的一側(cè)；以及 一反射層，設(shè)置于該第一磊晶層一側(cè)的該基板與該第二磊晶層一側(cè)的該基板間。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的單晶雙光源發(fā)光元件，其特征在于，更包含： 多個(gè)第二電極，是遠(yuǎn)離該基板而設(shè)置于該第二磊晶層的該第二Ρ型半導(dǎo)體層的一側(cè)及 該第二η型半導(dǎo)體層的一側(cè)；以及 一接合層，設(shè)置于該反射層與該第二磊晶層一側(cè)的該基板間。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的單晶雙光源發(fā)光元件，其特征在于，更包含： 多個(gè)第二電極，分別設(shè)置于該反射層靠近該第二磊晶層的一側(cè)；以及 多個(gè)絕緣部，設(shè)置于該反射層的一側(cè)，及包覆設(shè)置于該反射層的一側(cè)的該第二電極。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單晶雙光源發(fā)光元件，其特征在于，更包含： 多個(gè)第一電極，是遠(yuǎn)離該基板而設(shè)置于該第一磊晶層的該第一 η型半導(dǎo)體層的一側(cè)， 且與該基板間以一絕緣部相隔絕；以及 多個(gè)第二電極，設(shè)置于該基板與該第二磊晶層的該第二η型半導(dǎo)體層間。
【文檔編號】H01L27/15GK104103659SQ201310141727
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2013年4月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月9日
【發(fā)明者】吳慶輝 申請人:東貝光電科技股份有限公司