CN100573932C

CN100573932C - 具有粘结层的发光二极管及其制造方法

Info

Publication number: CN100573932C
Application number: CNB031311687A
Authority: CN
Inventors: 谢明勋; 曾子峰; 刘文煌; 叶丁玮; 王仁水
Original assignee: Epistar Corp
Current assignee: Epistar Corp
Priority date: 2003-05-16
Filing date: 2003-05-16
Publication date: 2009-12-23
Anticipated expiration: 2023-05-16
Also published as: CN1549356A

Abstract

本发明公开了一种具有粘结层的发光二极管及其制造方法，其藉由一粘结层将一发光二极管叠层及一透明基板粘结在一起，其中粘结层的上下表面分别存在一反应层，以避免粘结层产生剥离，使得光线能够由透明基板射出带出，以提高发光二极管的亮度。

Description

具有粘结层的发光二极管及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种发光二极管(LED)及其制造方法，尤其涉及一种具有粘结层的发光二极管及其制造方法。

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、交通标识、数据储存装置、通讯装置、照明装置、以及医疗装置。如何提高发光二极管的亮度，是在发光二极管的制造上的重要课题。

于台湾专利公告第474094号揭露一种发光二极管及其制造方法，利用一透明绝缘粘接层，将一发光二极管叠层与一透明基板接合在一起。由于该方法为利用凡德瓦尔作用力将两半导体材料键结在一起，其缺点为凡德瓦而键结力太弱，键结后结构的机械强度不够，容易产生剥离的情况。

本案发明人于思考如何解决前述的缺点时，获得一发明灵感，认为若藉使用一透明粘结层连结前述的发光二极管叠层与透明基板，其中该发光二极管叠层与该透明粘结层的粘结面，以及该透明基板与该透明粘结层的粘结面分别存在一反应层，经过加压加温作用，使得两反应层与该粘结层反应，产生氢键或离子键，形成强大的键结力，如此，即可解决前述的键结强度不够，在后续的工艺中容易产生剥离的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供具有粘结层的发光二极管及其制造方法，在其工艺中，藉使用一透明粘结层，连结一发光二极管(LED)叠层与一透明基板，其中该发光二极管叠层与该透明粘结层的粘结面，以及该透明基板与该透明粘结层的粘结面分别存在一反应层，将发光二极管叠层、第一反应层、透明粘结层、第二反应层以及透明基板叠合，经过加压加温，使得反应层与透明粘结层之间形成反应，产生强大的键结，以避免在后续的工艺中容易产生剥离的问题，达到工艺改善的目的。

依本发明一优选实施例具有粘结层的发光二极管及其制造方法，包含一第二基板、形成于该第二基板上的一第一反应层、形成于该第一反应层上的一透明粘结层、形成于该透明粘结层上的一第二反应层、形成于该第二反应层上的一透明导电层，其中，该透明导电层的上表面包含一第一表面区域与一第二表面区域、形成于该第一表面区域上的一第一接触层、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、形成于该第二束缚层上的一第二接触层、形成于该第二接触层上的一第一接线电极、以及形成于该第二表面区域上的一第二接线电极。

该发光二极管的制造方法包含下列步骤：在一第一基板上依次形成一第二接触层、一第二束缚层、一发光层、一第一束缚层、一第一接触层、一透明导电层、一第二反应层，构成一第一叠层；在一第二基板上形成一第一反应层，构成一第二叠层；选择一透明粘结层，利用该透明粘结层将该第一叠层的第二反应层表面以及该第二叠层的第一反应层表面结合在一起；移除该第一基板，构成一第三叠层；将该第三叠层适当地蚀刻至该透明导电层，形成一透明导电层暴露表面区域；以及在该第二接触层与该透明导电层暴露表面区域上分别形成第一接线电极与第二接线电极。

前述第一基板，包含选自于GaP、GaAs及Ge所构成材料组群中的至少一种材料；前述第二基板，是包含选自SiC、Al₂O₃、玻璃、石英、GaP、GaAsP及AlGaAs所构成材料组群中的至少一种材料或其它可代替的材料；前述透明粘结层包含选自于聚酰亚胺(PI)、苯并环丁烷(BCB)和过氟环丁烷(PFCB)所构成材料组群中的至少一种材料；前述第一反应层包含选自于SiN_x、Ti和Cr所构成材料组群中的至少一种材料；前述第二反应层是包含选自于SiN_x、Ti和Cr所构成材料组群中的至少一种材料；前述第一接触层是包含选自于GaP、GaAs、GaAsP、InGaP、AlGaInP及AlGaAs所构成材料组群中的至少一种材料；前述第一束缚层、发光层与第二束缚层，包含AlGaInP；前述第二接触层，包含选自于GaP、GaAs、GaAsP、InGaP、AlGaInP及AlGaAs所构成材料组群中的至少一种材料；前述透明导电层包含选自于氧化铟锡、氧化镉锡、氧化锑锡、氧化锌、氧化锌锡、BeAu、GeAu及Ni/Au所构成材料组群中的至少一种材料。

根据本发明的一方面，提供一种具有粘结层的发光二极管的制造方法，至少包含下列步骤：选择一第一基板；形成一发光二极管叠层于该第一基板上；形成一第一反应层于该第一基板上；选择一第二基板；形成一第二反应层于该第二基板上；利用一透明粘结层将该发光二极管叠层上的第一反应层以及该第二基板上的第二反应层结合在一起。

根据本发明的一方面，提供一种具有粘结层的发光二极管，至少包含：一基板；一第一反应层，形成于该基板之上；一透明粘结层，形成于该第一反应层之上；一第二反应层，形成于该透明粘结层之上；一发光二极管叠层，形成于该第二反应层之上；以及电极。

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具有粘结层的发光二极管；

图2为一示意图，显示依本发明制造方法制造图1所示发光二极管的程序中，于粘结二叠层前的第一叠层；

图3为一示意图，显示依本发明制造方法制造图1所示发光二极管的程序中，于粘结二叠层前的第二叠层；

图4为一示意图，显示依本发明制造方法制造图1所示发光二极管的程序中，于粘结第一叠层及第二叠层后，但尚未移除第一基板前的第三叠层构造；以及

图5为一示意图，显示依本发明制造方法制造图1所示发光二极管的程序中，于移除第一基板后的第四叠层构造。

附图中的附图标记说明如下：

1 发光二极管 10 第二基板

11 第一反应层 12 透明粘结层

13 第一接触层 14 第一束缚层

15 发光层 16 第二束缚层

17 第二接触层 18 第一基板

19 第一接线电极 20 第二接线电极

21 透明导电层 22 第二反应层

具体实施方式

请参阅图1，依本发明一优选实施例具有粘结层的发光二极管1，包含一第二基板10、形成于该基板上的一第一反应层11、形成于该第一反应层上的一透明粘结层12、形成于该透明粘结层上的一第二反应层22、形成于该第二反应层上的一透明导电层21，其中，该透明导电层的上表面包含一第一表面区域与一第二表面区域、形成于该第一表面区域上的一第一接触层13、形成于该第一接触层上的一第一束缚层14、形成于该第一束缚层上的一发光层15、形成于该发光层上的一第二束缚层16、形成于该第二束缚层上的一第二接触层17、形成于该第二接触层上的一第一接线电极19、以及形成于该第二表面区域上的一第二接线电极20。

请参阅图1与图2，发光二极管1的制造方法包含下列步骤：在一第一基板18上依次形成一第二接触层17、一第二束缚层16、一发光层15、一第一束缚层14、一第一接触层13、一透明导电层21、一第二反应层22，构成一第一叠层2；在一第二基板10上形成一第一反应层11，构成一第二叠层3，如图3所示；选择一透明粘结层12，利用该透明粘结层将该第一叠层的第二反应层表面以及该第二叠层的第一反应层表面结合在一起，构成一第三叠层4，如图4所示；移除该第一基板18，构成一第四叠层5，如图5所示；将该第四叠层5适当地蚀刻至该透明导电层21，形成一透明导电层暴露表面区域；以及在该第二接触层17与该透明导电层暴露表面区域上分别形成第一接线电极19与第二接线电极20。

前述第一基板，包含选自于GaP、GaAs和Ge所构成材料组群中的至少一种材料；前述第二基板，包含选自SiC、Al₂O₃、玻璃、石英、GaP、GaAsP及AlGaAs所构成材料组群中的至少一种材料或其它可代替的材料；前述透明粘结层包含选自于聚酰亚胺(PI)、苯并环丁烷(BCB)和过氟环丁烷(PFCB)所构成材料组群中的至少一种材料；前述第一反应层包含选自于SiN_x、Ti和Cr所构成材料组群中的至少一种材料；前述第二反应层包含选自于SiN_x、Ti和Cr所构成材料组群中的至少一种材料；前述第一接触层包含选自于GaP、GaAs、GaAsP、InGaP、AlGaInP和AlGaAs所构成材料组群中的至少一种材料；前述第一束缚层、发光层与第二束缚层，包含AlGaInP；前述第二接触层，包含选自于GaP、GaAs、GaAsP、InGaP、AlGaInP和AlGaAs所构成材料组群中的至少一种材料；前述透明导电层包含选自于氧化铟锡、氧化镉锡、氧化锑锡、氧化锌、氧化锌锡、BeAu、GeAu及Ni/Au所构成材料组群中的至少一种材料。

虽然本发明的发光二极管已以优选实施例公开于上，然而本发明的范围并不限于上述优选实施例，应以所附权利要求所确定的为准。因此本领域技术人员在不脱离本发明的权利要求及精神下，当可做任何改变。

Claims

1.一种具有粘结层的发光二极管的制造方法，至少包含下列步骤：

选择一第一基板；

形成一发光二极管叠层于该第一基板上；

形成一第一反应层于该第一基板上；

选择一第二基板；

形成一第二反应层于该第二基板上；

利用一透明粘结层将该发光二极管叠层上的第一反应层以及该第二基板上的第二反应层结合在一起，

其中，至少该第一反应层和该第二反应层之一包含选自于SiN_x、Ti和Cr所构成材料组群中的至少一种材料。

2.如权利要求1所述的具有粘结层的发光二极管的制造方法，其中，该第一基板包含选自GaP、GaAs和Ge所构成材料组群中的至少一种材料。

3.如权利要求1所述的具有粘结层的发光二极管的制造方法，其中，该第二基板包含选自SiC、Al₂O₃、玻璃、石英、GaP、GaAsP及AlGaAs所构成材料组群中的至少一种材料。

4.如权利要求1所述的具有粘结层的发光二极管的制造方法，其中，该透明粘结层包含选自于聚酰亚胺、苯并环丁烷和过氟环丁烷所构成材料组群中的至少一种材料。

5.如权利要求1所述的具有粘结层的发光二极管的制造方法，其中，更包含在该第二基板上，形成第二反应层前，形成一半导体叠层。

6.如权利要求1所述的具有粘结层的发光二极管的制造方法，其中，更包含形成发光二极管叠层之后，于发光二极管叠层上形成一透明导电层。

7.如权利要求1所述的具有粘结层的发光二极管的制造方法，其中，更包含移除该第一基板。

8.如权利要求6所述的具有粘结层的发光二极管的制造方法，其中，该透明导电层包含选自于氧化铟锡、氧化镉锡、氧化锑锡、氧化锌、氧化锌锡、GeAu、BeAu和Ni/Au所构成材料组群中的至少一种材料。

9.一种具有粘结层的发光二极管，至少包含：

一基板；

一第一反应层，形成于该基板之上；

一透明粘结层，形成于该第一反应层之上；

一第二反应层，形成于该透明粘结层之上；

一发光二极管叠层，形成于该第二反应层之上；以及

电极，

10.如权利要求9所述的具有粘结层的发光二极管，其中，更包含于第二反应层及发光二极管叠层之间形成的一透明导电层。

11.如权利要求10所述的具有粘结层的发光二极管，其中，该透明导电层包含选自于氧化铟锡、氧化镉锡、氧化锑锡、氧化锌、氧化锌锡、GeAu、BeAu和Ni/Au所构成材料组群中的至少一种材料。

12.如权利要求9所述的具有粘结层的发光二极管，其中，该基板包含选自SiC、Al₂O₃、玻璃、石英、GaP、GaAsP及AlGaAs所构成材料组群中的至少一种材料。

13.如权利要求9所述的具有粘结层的发光二极管，其中，该发光二极管叠层包括：

形成于该第二反应层上的一透明导电层，其中，该透明导电层的上表面包含一第一表面区域与一第二表面区域；

形成于该第一表面区域上的一第一接触层；

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，

其中，该电极包括：

形成于该第二接触层上的一第一接线电极；以及

形成于该第二表面区域上的一第二接线电极。

14.如权利要求13所述的具有粘结层的发光二极管，其中，该基板包含选自SiC、Al₂O₃、玻璃、石英、GaP、GaAsP及AlGaAs所构成材料组群中的至少一种材料。

15.如权利要求9或13所述的具有粘结层的发光二极管，其中，该透明粘结层包含选自聚酰亚胺、苯并环丁烷和过氟环丁烷所构成材料组群中的至少一种材料。

16.如权利要求13所述的具有粘结层的发光二极管，其中，该第一接触层包含选自于GaP、GaAs、GaAsP、InGaP、AlGaInP及AlGaAs所构成材料组群中的至少一种材料。

17.如权利要求13所述的具有粘结层的发光二极管，其中，该第一束缚层包含AlGaInP。

18.如权利要求13所述的具有粘结层的发光二极管，其中，该发光层包含AlGaInP。

19.如权利要求13所述的具有粘结层的发光二极管，其中，该第二束缚层包含AlGaInP。

20.如权利要求13所述的具有粘结层的发光二极管，其中，该第二接触层包含选自于GaP、GaAs、GaAsP、InGaP、AlGaInP和AlGaAs所构成材料组群中的至少一种材料。

21.如权利要求13所述的具有粘结层的发光二极管，其中可包含在该第二接触层之上，第二接线电极之下形成的一透明导电层。

22.如权利要求21所述的具有粘结层的发光二极管，其中，该透明导电层包含选自于氧化铟锡、氧化镉锡、氧化锑锡、氧化锌、氧化锌锡、GeAu、BeAu和Ni/Au所构成材料组群中的至少一种材料。