CN100350642C - 垂直结构的有机粘结发光组件 - Google Patents
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Abstract
一种垂直结构的有机粘结发光组件，该组件包括一导电基板，其中该导电基板具有一凹凸的上表面；一第一金属层形成于该导电基板的凹凸上表面之上；一有机粘结材料形成于该第一金属层之上；一第二金属层形成于该有机粘结材料之上，其中藉由导电基板的凹凸上表面使得形成于该凹凸上表面上的第一金属层可部份或全部穿透该有机粘结材料，与该第二金属层形成欧姆接触；一反射层形成于该第二金属层之上；以及一发光叠层形成于该反射层之上。此结构可简化发光二极管制造工艺。
Description
技术领域
本发明涉及一种发光二极管，特别是涉及一种垂直结构的有机粘结发光组件。
背景技术
发光二极管的应用颇为广泛，例如，可应用于光学显示装置、交通号志、数据储存装置、通讯装置、照明装置、以及医疗装置。在此技艺中，目前技术人员重要课题之一为如何提高发光二极管的亮度，另一重要课题为如何简化制造工艺，降低发光二极管的制造成本。
于台湾专利公告第544958号中〔其申请人与本申请相同〕，揭露一种发光二极管及其制法，其藉由一透明粘结层将一发光二极管叠层及一透明基板粘结在一起，使得射向该透明基板的光线能够带出不被吸收，以提高发光二极管的亮度。但由于该粘结层不导电，因此该先前技艺方法仅适用于两电极位于同一侧的发光二极管，无法应用于电极位于发光二极管上下表面的发光二极管。又由于两电极需位于同一侧，因此制造工艺中须加上蚀刻的步骤，将部分的发光二极管叠层移除，不仅浪费材料，同时增加制造工艺的复杂性。
本申请发明人于思考如何解决前述的缺点时，获得一发明灵感，认为若藉由一垂直结构的有机粘结发光组件，其中该组件包括一导电基板，其中该导电基板具有一凹凸的上表面；一第一金属层形成于该导电基板的凹凸上表面之上；一有机粘结材料形成于该第一金属层之上；一第二金属层形成于该有机粘结材料之上，其中藉由导电基板的凹凸上表面使得形成于该凹凸上表面上的第一金属层可部份或全部穿透该有机粘结材料，与该第二金属层形成欧姆接触；一反射层形成于该第二金属层之上；以及一发光叠层形成于该反射层之上。如此，即可解决前述的粘接层不导电，无法应用于垂直结构的发光二极管的问题，同时制造程序中不需要经过蚀刻步骤形成电极，简化制造工艺，降低制造成本。
发明内容
本发明的主要目的在于提供垂直结构有机粘结层的发光二极管，使得发光叠层及导电基板形成欧姆接触，使得电流能够导通。由于此制法无前述先前技艺的问题，因而能够达到简化制造工艺，降低成本的目的。
依本发明一优选实施例一种垂直结构的有机粘结发光组件，包括一导电基板，其中该导电基板具有一凹凸的上表面；一第一金属层形成于该导电基板的凹凸上表面之上；一有机粘结材料形成于该第一金属层之上；一第二金属层形成于该有机粘结材料之上，其中藉由芯片压合使得形成于该凹凸上表面上的第一金属层可部份或全部穿透该有机粘结材料，与该第二金属层形成欧姆接触；一反射层形成于该第二金属层之上；以及一发光叠层形成于该反射层之上。另外，藉由该第一及第二金属层以增加与粘结材料之间的粘结力。
前述导电基板，包括选自GaP、GaAsP、AlGaAs、Si、SiC、Ge、Cu、Al、Mo及金属基质复合材料(Metal Matrix Composites，MMC)载体所构成材料组群中的至少一种材料或其它可代替的材料，其中该金属基质复合材料载体于一具有孔洞的载体中充填入适合的金属基质，使得该金属基质复合材料载体具有可调变的热传系数或热膨胀系数特征；前述粘结材料包括选自于聚酰亚胺(PI)、苯并环丁烷(BCB)或过氟环丁烷(PFCB)所构成材料组群中的至少一种材料；前述的反射层包括选自In、Sn、Al、Au、Rt、Zn、Ge、Ag、Ti、Pb、Pd、Cu、AuBe、AuGe、Ni、Cr、PbSn、AuZn或氧化铟锡所构成材料组群中的至少一种材料；前述的第一金属层包括选自Ti及Cr所构成材料组群中的至少一种材料；前述的第二金属层包括选自Ti及Cr所构成材料组群中的至少一种材料；前述发光叠层，包括选自AlGaInP、GaN、InGaN及AlInGaN所构成材料组群中的至少一种材料。
附图说明
图1为一示意图，显示依本发明一优选实施例的一种垂直结构有机粘结层的发光二极管；
图2为一示意图，显示依本发明另一优选实施例的一种垂直结构有机粘结层的发光二极管；
简单符号说明
1 发光二极管
10 导电基板
110 第一金属层
122 有机粘结材料
111 第二金属层
13 反射层
14 透明导电层
15 第一接触层
16 第一束缚层
17 发光层
18 第二束缚层
19 第二接触层
20 第一电极
21 第二电极
2 发光二极管
210 导电基板
2112 有机粘结材料
2120 第一金属层
2121 第二金属层
212 反射层
213 透明导电层
214 第一接触层
215 第一束缚层
216 发光层
217 第二束缚层
218 第二接触层
220 第一电极
221 第二电极
具体实施方式
请参阅图1，依本发明一优选实施例垂直结构的有机粘结发光组件1，包括一第一电极20、形成于该第一电极上的一导电基板10，其中该导电基板具有一凹凸上表面、形成于该导电基板凹凸上表面上的一第一金属层110、形成于该第一金属层上的一有机粘结材料122、形成于该有机粘结材料上的一第二金属层111，其中藉由芯片压合使得形成于该凹凸上表面上的第一金属层可部份或全部穿透该有机粘结材料，与该第二金属层形成欧姆接触、形成于该第二金属层上的一反射层13、形成于该反射层上的一透明导电层14、形成于该透明导电层上的一第一接触层15、形成于该第一接触层上的一第一束缚层16、形成于该第一束缚层上的一发光层17、形成于该发光层上的一第二束缚层18、形成于该第二束缚层上的一第二接触层19、以及形成于该第二接触层上的一第二电极21。上述的第一及第二金属层功能在以强化与粘结材料间的粘结力；上述凹凸上表面的制造方法可以蚀刻该导电基板，使其形成一预先图案的凹凸面；另外该凹凸上表面也可以是一不规则的粗糙面。上述的反射层的功能在提高亮度，因此也可移除，并不会影响本发明的实施。
请参阅图2，依本发明一优选实施例垂直结构有机粘结层的发光二极管2，包括一第一电极220、形成于该第一电极上的一导电基板210、形成于该导电基板上的一第一金属层2120、形成于该第一金属层上的一有机粘结材料2112、形成于该有机粘结材料上的一第二金属层2121、形成于该第二金属层上的一反射层212、形成于该反射层上的一透明导电层213、形成于该透明导电层上的一第一接触层214，其中该第一接触层具有一凹凸下表面，藉由芯片压合使得与该凹凸下表面相邻的透明导电层，与该透明导电层相邻的反射层，与该反射层相邻的第二金属层也具有凹凸面，该第二金属层可部份或全部穿透该有机粘结材料，与该第一金属层形成欧姆接触、形成于该第一接触层上的一第一束缚层215、形成于该第一束缚层上的一发光层216、形成于该发光层上的一第二束缚层217、形成于该第二束缚层上的一第二接触层218、以及形成于该第二接触层上的一第二电极221。上述的第一及第二金属层功能在以强化与粘结材料间的粘结力；上述凹凸下表面的制造方法可以蚀刻该第一接触层，使其形成一预先图案的凹凸面；另外该凹凸下表面也可以是一不规则的粗糙面；上述的反射层的功能在提高亮度，因此也可移除，并不会影响本发明的实施。
前述导电基板，包括选自GaP、GaAsP、AlGaAs、Si、SiC、Ge、Cu、Al、Mo及金属基质复合材料(Metal Matrix Composites，MMC)载体所构成材料组群中的至少一种材料或其它可代替的材料，其中该金属基质复合材料载体于一具有孔洞的载体中充填入适合的金属基质，使得该金属基质复合材料载体具有可调变的热传系数或热膨胀系数特征；前述粘结材料包括选自于聚酰亚胺(PI)、苯并环丁烷(BCB)及过氟环丁烷(PFCB)所构成材料组群中的至少一种材料；前述的反射层包括选自In、Sn、Al、Au、Rt、Zn、Ge、Ag、Ti、Pb、Pd、Cu、AuBe、AuGe、Ni、Cr、PbSn、AuZn及氧化铟锡所构成材料组群中的至少一种材料；前述的第一金属层包括选自Ti及Cr所构成材料组群中的至少一种材料；前述的第二金属层包括选自Ti及Cr所构成材料组群中的至少一种材料；前述的透明导电层，包括选自氧化铟锡、氧化镉锡、氧化锑锡、氧化锌及氧化锌锡所构成材料组群中的至少一种材料；前述第一束缚层，包括选自AlGaInP、AlInP、AlN、GaN、AlGaN、InGaN及AlInGaN所构成材料组群中的至少一种材料；前述发光层，包括选自A1GaInP、GaN、InGaN及AlInGaN所构成材料组群中的至少一种材料；前述第二束缚层，包括选自A1GaInP、AlInP、AlN、GaN、AlGaN、InGaN及AlInGaN所构成材料组群中的至少一种材料；前述第二接触层，包括选自于GaP、GaAs、GaAsP、InGaP、AlGaInP、AlGaAs、GaN、InGaN及AlGaN所构成材料组群中的至少一种材料；前述第一接触层，包括选自于GaP、GaAs、GaAsP、InGaP、AlGaInP、AlGaAs、GaN、InGaN及AlGaN所构成材料组群中的至少一种材料。
虽然本发明以优选实施例揭露如上，然而其并非用以限定本发明，本领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围应当以后附的权利要求所界定者为准。
Claims (41)
1.一种垂直结构的有机粘结发光组件，至少包括：
一第一半导体叠层，其中该第一半导体叠层具有一凹凸上表面；
形成于该第一半导体叠层凹凸上表面上的一第一金属层；
形成于该第一金属层上的一有机粘结材料；以及
形成于该有机粘结材料上的一第二半导体叠层，其中藉由该凹凸上表面使得形成于该凹凸上表面上的第一金属层可部份或全部穿透该有机粘结材料，与该第二半导体叠层形成欧姆接触。
2.如权利要求1所述的垂直结构的有机粘结发光组件，其中，该第一半导体叠层为一导电基板。
3.如权利要求1所述的垂直结构的有机粘结发光组件，其中，该第二半导体叠层包括：
一第一导电型半导体叠层；
形成于该第一导电型半导体叠层上的一发光层；以及
形成于该发光层上的一第二导电型半导体叠层。
4.如权利要求1所述的垂直结构的有机粘结发光组件，其中，该第二半导体叠层为一导电基板。
5.如权利要求1所述的垂直结构的有机粘结发光组件，其中，该第一半导体叠层包括：
一第一导电型半导体叠层；
形成于该第一导电型半导体叠层上的一发光层；以及
形成于该发光层上的一第二导电型半导体叠层。
6.如权利要求1所述的垂直结构的有机粘结发光组件，其中，还包括于该有机粘结材料与该第二半导体叠层之间形成一反射层。
7.如权利要求1所述的垂直结构的有机粘结发光组件，其中，还包括于该第一金属层与该第一半导体叠层之间形成一反射层。
8.如权利要求1所述的垂直结构的有机粘结发光组件，其中，该凹凸上表面为一不规则粗糙面。
9.如权利要求1所述的垂直结构的有机粘结发光组件，其中，该第一半导体叠层与该第一金属层形成欧姆接触。
10.如权利要求6所述的垂直结构的有机粘结发光组件，其中，还包括于该有机粘结材料与反射层之间形成一第二金属层。
11.如权利要求2所述的垂直结构的有机粘结发光组件，其中，该导电基板，包括选自GaP、GaAsP、AlGaAs、Si、SiC、Ge、Cu、Al、Mo及金属基质复合材料载体所构成材料组群中的至少一种材料。
12.如权利要求1所述的垂直结构的有机粘结发光组件，其中，该凹凸上表面为一分布式规则蚀刻面。
13.如权利要求1所述的垂直结构的有机粘结发光组件，其中，该有机粘结材料包括选自于聚酰亚胺(PI)、苯并环丁烷(BCB)及过氟环丁烷(PFCB)所构成材料组群中的至少一种材料。
14.如权利要求1所述的垂直结构的有机粘结发光组件，其中，该第一金属层包括选自Ti及Cr所构成材料组群中的至少一种材料。
15.如权利要求10所述的垂直结构的有机粘结发光组件，其中，该第二金属层包括选自Ti及Cr所构成材料组群中的至少一种材料。
16.如权利要求6所述的垂直结构的有机粘结发光组件，其中，该反射层包括选自In、Sn、Al、Au、Pt、Zn、Ge、Ag、Ti、Pb、Pd、Cu、AuBe、AuGe、Ni、Cr、PbSn、AuZn及氧化铟锡所构成材料组群中的至少一种材料。
17.一种垂直结构的有机粘结发光组件，至少包括：
一导电基板，其中该导电基板具有一凹凸上表面；
形成于该导电基板凹凸上表面上的一第一金属层；
形成于该第一金属层上的一有机粘结材料；
形成于该有机粘结材料上的一第二金属层，其中藉由该凹凸上表面使得形成于该凹凸上表面上的第一金属层可部份或全部穿透该有机粘结材料，与该第二金属层形成欧姆接触；以及
形成于该第二金属层上的一发光叠层。
18.如权利要求17所述的垂直结构的有机粘结发光组件，其中，还包括于该第二金属层与该发光叠层之间形成一反射层。
19.如权利要求17所述的垂直结构的有机粘结发光组件，其中，该导电基板与该第一金属层形成欧姆接触。
20.如权利要求17所述的垂直结构的有机粘结发光组件，其中，该第二金属层与该发光叠层形成欧姆接触。
21.一种垂直结构的有机粘结发光组件，至少包括：
一发光叠层，其中该发光叠层具有一凹凸上表面；
形成于该发光叠层凹凸上表面上的一第二金属层；
形成于该第二金属层上的一有机粘结材料；
形成于该有机粘结材料上的一第一金属层，其中藉由该凹凸上表面使得形成于该凹凸上表面上的第二金属层可部份或全部穿透该有机粘结材料，与该第一金属层形成欧姆接触；以及
形成于该第一金属层上的一导电基板。
22.如权利要求21所述的垂直结构的有机粘结发光组件，其中，还包括于该第二金属层与该发光叠层之间形成一反射层。
23.如权利要求17或21所述的垂直结构的有机粘结发光组件，其中，该导电基板，包括选自GaP、GaAsP、AlGaAs、Si、SiC、Ge、Cu、Al、Mo及金属基质复合材料载体所构成材料组群中的至少一种材料。
24.如权利要求17或21所述的垂直结构的有机粘结发光组件，其中，该凹凸上表面为一不规则粗糙面。
25.如权利要求17或21所述的垂直结构的有机粘结发光组件，其中，该有机粘结材料包括选自于聚酰亚胺(PI)、苯并环丁烷(BCB)及过氟环丁烷(PFCB)所构成材料组群中的至少一种材料。
26.如权利要求17或21所述的垂直结构的有机粘结发光组件，其中，该第一金属层包括选自Ti及Cr所构成材料组群中的至少一种材料。
27.如权利要求17或21所述的垂直结构的有机粘结发光组件，其中，该第二金属层包括选自Ti及Cr所构成材料组群中的至少一种材料。
28.如权利要求18或22所述的垂直结构的有机粘结发光组件，其中，该反射层包括选自In、Sn、Al、Au、Pt、Zn、Ge、Ag、Ti、Pb、Pd、Cu、AuBe、AuGe、Ni、Cr、PbSn、AuZn及氧化铟锡所构成材料组群中的至少一种材料。
29.如权利要求18或22所述的垂直结构的有机粘结发光组件，其中，还包括于该反射层与该发光叠层之间形成一透明导电层。
30.如权利要求17或21所述的垂直结构的有机粘结发光组件，其中，该发光叠层包括选自AlGaInP、GaN、InGaN及AlInGaN所构成材料组群中的至少一种材料。
31.如权利要求21所述的垂直结构的有机粘结发光组件，其中，该发光叠层与该第二金属层形成欧姆接触。
32.如权利要求21所述的垂直结构的有机粘结发光组件，其中，该第一金属层与该导电基板形成欧姆接触。
33.如权利要求17或21所述的垂直结构的有机粘结发光组件，其中，该发光叠层包括：
一透明导电层；
形成于该透明导电层上的一第一接触层；
形成于该第一接触层上的一第一束缚层；
形成于该第一束缚层上的一发光层；
形成于该发光层上的一第二束缚层；以及
形成于该第二束缚层上的一第二接触层。
34.如权利要求33所述的垂直结构的有机粘结发光组件，其中，该透明导电层包括选自于氧化铟锡、氧化镉锡、氧化锑锡、氧化锌、氧化锌锡、Be/Au、Ge/Au及Ni/Au所构成材料组群中的至少一种材料。
35.如权利要求33所述的垂直结构的有机粘结发光组件，其中，该第一接触层包括选自于GaP、GaAs、GaAsP、InGaP、AlGaInP、AlGaAs、GaN、InGaN及AlGaN所构成材料组群中的至少一种材料。
36.如权利要求33所述的垂直结构的有机粘结发光组件，其中，该第一束缚层包括选自于AlGaInP、AlInP、AlN、GaN、AlGaN、InGaN及AlInGaN所构成材料组群中的至少一种材料。
37.如权利要求33所述的垂直结构的有机粘结发光组件，其中，该发光层包括选自AlGaInP、GaN、InGaN及AlInGaN所构成材料组群中的至少一种材料。
38.如权利要求33所述的垂直结构的有机粘结发光组件，其中，该第二束缚层包括选自AlGaInP、AlInP、AlN、GaN、AlGaN、InGaN及AlInGaN所构成材料组群中的至少一种材料。
39.如权利要求33所述的垂直结构的有机粘结发光组件，其中，该第二接触层包括选自于GaP、GaAs、GaAsP、InGaP、AlGaInP、AlGaAs、GaN、InGaN及AlGaN所构成材料组群中的至少一种材料。
40.如权利要求33所述的垂直结构的有机粘结发光组件，其中可包括在该第二接触层之上形成一透明导电层。
41.如权利要求40所述的垂直结构的有机粘结发光组件，其中，该透明导电层包括选自于氧化铟锡、氧化镉锡、氧化锑锡、氧化锌、氧化锌锡、Be/Au、Ge/Au及Ni/Au所构成材料组群中的至少一种材料。
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