[发明专利]发光二极管元件

说明书

技术领域

本发明涉及一种发光元件，且特别是涉及一种发光二极管(LED)元件。

背景技术

随着发光二极管在照明与汽车头灯等高亮度产品的应用需求的提升，发光二极管芯片的操作功率也必须随之增加。但是，一般发光二极管芯片的输入功率中大约有80％转变为热，而只有20％转为光。因此，高功率发光二极管芯片所产生的热会大幅增加，如此也导致发光二极管芯片的散热需求大大地提高。

请参照图1，其绘示一种传统发光二极管元件的剖面图。此发光二极管元件100包含金属散热座102、反射层104、金属粘着层106、发光二极管芯片108、二个电极垫124与130、以及二条接合线136与138。

反射层104设置在金属散热座102上。而发光二极管芯片108则通过金属粘着层106而设置在反射层104上。发光二极管芯片108通常包含基板110、n型半导体层112、发光层114、p型半导体层116、n型电极118与p型电极120。n型半导体层112覆盖在基板110上。发光层114设于部分的n型半导体层112上，而暴露出另一部分的n型半导体层112。p型半导体层116则覆盖在n型半导体层112上。n型电极118设置在暴露的n型半导体层112的一部分上。而p型电极120设置在p型半导体层116的一部分上。其中，受到工艺的影响，发光二极管芯片108的基板110有大一部分是嵌设于金属粘着层106中，如图1所示。

电极垫124与130均透过粘着层122而设置在金属粘着层106上。电极垫124与130分别位于发光二极管芯片108的二侧。电极垫124包含依序设置在粘着层122上的绝缘层126与导电层128。其中，绝缘层126可用以电性隔离导电层128与金属粘着层106。另一方面，电极垫130包含依序设置在粘着层122上的绝缘层132与导电层134。同样地，绝缘层132可用以电性隔离导电层134与金属粘着层106。透过接合线136与138，可分别电性连接电极垫124与p型电极120、以及电极垫130与n型电极118。

在发光二极管元件100中，由于发光二极管芯片108有一大部分嵌入金属粘着层106中，因此发光二极管芯片108于操作中所产生的热量可经由金属粘着层106与反射层104而传导至下方的金属散热座102，进一步经由金属散热座102而散逸到外界。故，此种发光二极管元件100的设计有利于改善发光二极管芯片108的散热。

在发光二极管元件100中，虽然发光二极管芯片108的发光层114并未嵌入金属粘着层106中，然而由于基板110的侧边大都为金属粘着层106所包覆，再加上金属粘着层106的不透光特性。因此，发光层114朝基板110所发出的光，大都被限制在发光二极管芯片108内，例如这些光线可能会在基板110中进行多次反射。如此一来，将导致这些光线无法顺利射出发光二极管芯片108，进而大幅降低发光二极管元件100的发光效率。

此外，电极垫124与130均凸设在金属粘着层106的表面上，如此一来，电极垫124与130会阻挡住发光二极管芯片108的发光层114所发出的侧向光。发光二极管元件100的整体亮度会因此而下降。

发明内容

因此，本发明的示例是在提供一种发光二极管元件，其电极垫可部分或完全嵌设在散热基座中，如此一来，可避免或减轻电极垫影响发光二极管芯片的侧向出光。故，可有效提升发光二极管元件的整体亮度。

本发明的另一示例就是在提供一种发光二极管元件，其发光二极管芯片的基板部分嵌入散热基座中，因此发光二极管芯片运转时所产生的热量可直接下传至散热基座，而使运转热量可迅速散逸。故，可提高发光二极管元件的操作品质，且可延长发光二极管元件的使用寿命。

本发明的又一示例就是在提供一种发光二极管元件，其控制发光二极管芯片的基板嵌入散热基座的深度，而使得发光二极管芯片朝基板方向发射的光线可经由透光的基板而为散热基座射出发光二极管元件外。因此，可进一步提高发光二极管元件的整体亮度。

根据本发明的上述目的，提出一种发光二极管元件。此发光二极管元件包含散热基座、第一电极垫与第二电极垫、以及至少一发光二极管芯片。散热基座包含至少二凹槽。第一电极垫与第二电极垫分别设置在前述的凹槽中，且彼此电性隔离。发光二极管芯片则嵌设于散热基座中，且散热基座电性隔离此发光二极管芯片与前述的第一电极垫和第二电极垫。其中，发光二极管芯片包含不同电性的第一电极与第二电极，且第一电极和第二电极分别与第一电极垫和第二电极垫电性连接。