CN102792469A - 透明发光二极管晶片组件及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种透明发光二极管晶片组件及其制造方法。本发明在导体发光二极管器件的外延过程中促使在透明材料晶片产生并使两面都在透明材料生长之后，再次层压透明玻璃基板，从而具有可确保较高的光亮的效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种透明发光二极管晶片组件及其制造方法。更详细地，涉及一种在透明材料基板使多个发光二极管（LED：Light Emitting Diode）的外延（eptaxial）以规定间隔生长，并制造多个层压结构，从而即使在施加到各个外延（eptaxial）的电流量小，也由于具有由多个外延（eptaxial）层压的结构，就算施加低电压也能够提高光亮的透明发光二极管晶片组件及其制造方法。
即，本申请发明涉及一种在透明晶片设置多个外延（eptaxial）并通过层压结构可确保较高的光亮的透明发光二极管晶片组件及其制造方法，特别是，涉及一种在不对各个发光二极管器件材料施加高电压的情况下提供集光层（light condenser layer），从而不是通过以往的增加发光二极管器件的工作电压的方法，而是通过设置在透明晶片的多个外延（eptaxial）的层压结构来确保发光二极管组件的光亮的透明发光二极管晶片组件及其制造方法。
背景技术
通常，作为使用于制造发光二极管并决定发光二极管的颜色的化合物，有GaAs（砷化镓）、磷砷化镓（GaAsP）、磷化镓（GaP）、及氮化镓（GaN）等。
波长短的氮化铟镓（InGaN）使用于蓝色发光二极管和绿色发光二极管的制造，作为使用于白色发光二极管的制造的技术，术语InGaN是几种元素的开头字母的组合，使用铟（indium）、镓（gallium）及氮（nitrogen）的材料。
并且，波长长的磷化铝铟镓（AlInGaP）应用于红色光谱、橙色光谱及黄色光谱，称为“磷化铝铟镓”的该技术使用铝（aluminum）、铟（indium）、镓（gallium）及磷化物（phosphide）。
通常，AlInGaP（aluminum indiumgallium phosphide，磷化铝铟镓）根据与所需带隙（bandgap）及GaAs生长基板的格子匹配等各种因素，来改变Al和In的百分比（percentages）。
GaAs吸收可见光，常在生长工序的结束时去除GaAs基板，并用透明的磷化镓（0%的Al及In）基板替代。
基于磷化镓（GaP）的材料具有较高的折射率（大约3.5）。
在这样的状况下，根据斯涅尔定律（Snell's Law），如果光线大约在法线的17度（临界角）内不与发光二极管的壁面冲撞，光线则在发光二极管内反射到内部。
由于发光二极管芯片基本为直线型，因而，所反射的光进行数次的反射之后，也反复地向自身的入射角反射，因而存在使内部的光减弱的问题。
并且，通常将多个发光二极管芯片组件化，来使用于照明等以外的各种领域，但考虑到诸多作业工序和发光二极管的特性时，这样的过程存在每表面积的发热的问题，即，由于多个发光二极管芯片集中在一处的结构，因而产生较高的发热，由此存在可能造成发光二极管的寿命缩短的问题。
发明内容
技术问题
因此，本发明为了解决如上所述的问题，提供一种在外延（eptaxial）过程中促使在透明材料晶片生长并使两面都在透明材料生长之后，形成层压结构来确保光亮，并在外延（eptaxial）步骤中完成发光二极管组件，不仅能够减少工序过程，还能够实际上确保较高的光亮的透明发光二极管晶片组件及其制造方法。
本发明提供一种在发光二极管芯片器件中使多个外延（epi taxy）在透明玻璃基板生长，并仅使可确保从外延放出的热量从玻璃基板排放的最少的外延生长，然后作为第二次，再次使最少的外延在玻璃基板生长，从而能够在玻璃基板解决放热问题的透明发光二极管晶片组件及其制造方法。
并且，本发明提供一种在层压玻璃基板时，在多个透明基板（外延的两侧n级、p级都在透明玻璃基板内）之间形成空间，来使存在于经一次生长的玻璃基板的最少的外延所发出的热量不对经二次生长的玻璃基板进行热传导，并使多张透明基板所搭载的外延所发出的热量仅影响各自的玻璃基板，从而通过晶片和晶片的垂直层压结构可确保360度的高光亮的透明发光二极管晶片组件及其制造方法。
解决问题的手段
为了达成如上所述的目的，本发明提供一种透明发光二极管晶片组件，其特征在于，包括：下部透明基板，其具有透光性；下部透明电极，其涂敷在下部透明基板，来接受电源；多个外延膜质，以隔开预定间隔的方式层压在下部透明电极；透明非导体，其介于外延膜质的所隔开的空间之间，以阻断在随着外延膜质的形成而形成的n-电极和p-电极之间的极性；上部透明电极，其与p-电极相接触；以及上部透明基板，其层压在上部透明电极。
提供一种透明发光二极管晶片组件的制造方法，其特征在于，包括：在底面的下部透明基板涂敷下部透明电极的步骤；在透明电极上形成外延膜质的步骤；在随着外延膜质的形成而形成的n-电极和p-电极之间装入用于阻断极性的透明非导体的步骤；以及在p-电极上层压上部透明电极并在该上部透明电极上层压上部透明基板的步骤。
发明的效果
如上所述的本发明，在半导体发光二极管器件的外延过程中促使在透明材料晶片生长并使两面都在透明材料生长之后，再次层压透明玻璃基板，从而具有可确保高光亮的效果。
本发明通过多个外延（eptaxial）生长过程向各个外延晶片施加低电流，且多个芯片器件发光，并再次构成层压结构，从而具有提高光亮的效果。
本申请发明使用透明玻璃材料，从而能够提高透光效果，而且使n电极、p电极与厚的石英玻璃基板的两面相接触，因此具有能够同步获得放热效果的效应。
即，本申请发明的由玻璃形成的基板，虽然放热数不大于金属的放热数，但由于施加到一个晶片的电流量很低，因此产生极低的热量，可通过涂敷有透明电极的玻璃基板进行热传导并放热，由此具有能够将半导体发光二极管器件容易地应用于高电流的效果。
本申请发明，以在玻璃基板之间形成间隔的结构层压透明玻璃基板的同时进行附着，从而具有可生产高亮度发光二极管组件的效果，并且在外延生长步骤中完成发光二极管组件，不仅具有能够减少工序过程的效果，还具有能够实际地确保高亮度的效果。
本申请发明以使多个外延（eptaxial）沿水平方向生长的同时沿垂直方向生长的方式在透明基板上层压多个外延（eptaxial），从而具有能够放射高光度的效果。
并且，本发明能够使组件的体积最小化，具有排除利用环氧成型树脂（Epoxy Molding Resin）使芯片成型的结构，从而具有能够容易实现使用紫外线（UV）的半导体发光二极管器件的效果。
附图说明
图1是用于说明本发明的透明发光二极管组件的制造方法的流程图；
图2是用于说明透明发光二极管组件的形成过程的图；
图3是表示本发明的形成外延膜质的步骤的具体流程图；
图4是表示本发明的透明发光二极管组件的结构的图；
图5是表示本发明透明发光二极管晶片组件的外延膜质沿水平方向形成多个的图；
图6是表示形成有多个外延膜质的透明发光二极管晶片组件沿垂直方向层压的图；
图7是表示本发明多个外延膜质沿横向和纵向构成行和列的方式排列的图；
并且，图8及图9是表示本发明的透明发光二极管组件的其他实施例的图。
附图标记的说明
100：下部透明基板 200：下部透明电极
300：外延膜质 310：n-电极
320：AlGalnN缓冲层
330：n-AlGalnN膜质
340：AlGalnN活性层
350：p-AlGalnN覆盖膜质
360：p-欧姆接触层 370：p-电极
400：上部透明电极 500：上部透明基板
600：透明非导体 100a：GaAs基板
100b：p-AllnGaP覆盖层
100c：活性层 100d：n-AllnGaP覆盖层
100e：n-Gap层 100f：金属电接触部
100g：金属电接触部 200a：n-AllnGaP层
200b：AllnGaP活性层
200c：p-AllnGaP层 200d：p-Gap
具体实施方式
用于达成上述目的的本发明的透明发光二极管晶片组件，其特征在于，包括：下部透明基板100，其具有透光性；下部透明电极200，其涂敷在上述下部透明基板100，来接受电源；n-电极310，其通过蒸镀金属并蚀刻之后在上述下部透明电极200以预定深度收容下端的方式而形成；外延膜质300，其由多个层构成，该外延膜质300被蒸镀在上述n-电极310上之后被蚀刻，并且来在施加电源时发光；p-电极370，其通过在构成上述外延膜质300的多个层中在最上端形成的p-欧姆接触层（p-ohmic contact layer）360上蒸镀金属并蚀刻的方式形成；透明非导体600，其装入在与上述n-电极310和p-电极370的分别连接的下部透明电极200和上部透明电极400之间，以阻断在施加电源时所产生的正极性和负极性；上部透明电极400，其层压在上述透明非导体600和上述p-电极370上；以及上部透明基板500，其具有透光性，并层压在上述上部透明电极400上。
在说明书及权利要求中所使用的术语或词汇不局限于通常的或者词典上的含义而解释，发明者可以为了以最佳的方法说明其自身的发明而对术语的概念作出适当的定义，应本着这一原则根据符合本发明的技术思想的含义和概念来进行解释。
下面，参照附图对本发明的透明发光二极管组件进行详细说明。
如图4所示，本发明的透明发光二极管组件包括下部透明基板100、下部透明电极200、n-电极310、p-电极370、外延膜质300、透明非导体600、上部透明电极400以及上部透明基板500。
下部透明基板100由透光性卓越的石英玻璃形成，可放出发光时所产生的热量。
下部透明电极200也是透光性卓越的结构器件，该下部透明电极200涂敷在下部透明基板100，此时，由于下部透明电极200的电阻值较大，因此应厚厚地涂敷下部透明电极200，以减小该电阻值。
n-电极310通过在下部透明电极200蒸镀金属之后蚀刻的方式而形成，n-电极310的下端以预定的深度收容在下部透明电极200，n-电极310的上端以与外延膜质300的n-AlGalnN（氮化铝镓铟）膜质330相接触的方式露出。
外延膜质300由多个层构成，并通过被蒸镀在n-电极310上之后被蚀刻的方式而形成，而在施加电源时发光。
p-电极370通过在构成外延膜质300的多个层中在最上端形成的p-欧姆接触层360上蒸镀金属并蚀刻的方式而形成。
透明非导体600装入在与n-电极310和p-电极370分别连接的下部透明电极200和上部透明电极400之间，以阻断施加电源时所产生的的正极性和负极性。
上部透明电极400以与p-电极370相接触的方式被层压，以使施加的电源可被传递到外延膜质300，上部透明基板500与如上所述的下部透明基板200一样，也由透光性卓越的石英玻璃形成，放出发光时所产生的热量。
另一方面，外延膜质300包括AlGalnN缓冲层320、n-AlGalnN膜质330、AlGalnN活性层340、p-AlGalnN覆盖膜质350及p-欧姆接触层360。
AlGalnN缓冲层320通过以与n-电极310的上端相同的高度蒸镀在n-电极310的一侧及下部透明电极200之后被蚀刻的方式进行层压。
n-AlGalnN膜质330层压在n-电极310和AlGalnN缓冲层320上。
AlGalnN活性层340层压在n-AlGalnN膜质330，接受电源来发光。
p-AlGalnN覆盖膜质350层压在AlGalnN活性层340，并且p-欧姆接触层（p-ohmic contact layer）360层压在AlGalnN活性层340。
作为再一实施例，n-电极310可由n-AllnGaP层200a实施，外延膜质300的n-AlGalnN膜质330也由n-AllnGaP层200a实施，AlGalnN活性层340可由AllnGaP活性层200b实施，p-AlGalnN覆盖膜质350和p-欧姆接触层360可由p-AllnGaP层200c实施、并且p-电极370可由p-Gap层200d实施。
如上所述的实施方式最终是用于实施p-Gap层200d，实施p-Gap层200d是为了确保电流扩散的优秀性。
并且，如图9所示，作为另一实施例，在GaAs基板100a上，有一个以上的p-AllnGaP覆盖层100b生长，并且在p-AllnGaP覆盖层100b上，有活性层100c、n-AllnGaP覆盖层100d及n-Gap层100e生长，该n-Gap层100e在最上端生长。
此时，从活性层100c放出的光通过p-AllnGaP覆盖层100b和n-Gap层100e直接放出或者反射到发光二级管的芯片（die）的内部表面中的一个以上表面之后放出。
如上所述，p-AllnGaP覆盖层100b用于使光通过最上端射出。
去除与p-AllnGaP覆盖层100b相接触的GaAs基板100a，并在p-AllnGaP覆盖层100b形成金属电接触部100f。
此后，在涂敷有下部透明电极200的下部透明玻璃基板100上封装由p-AllnGaP覆盖层100b、p-AllnGaP覆盖层100b、活性层100c、n-AllnGaP覆盖层100d及最上端的n-Gap层100e层压而构成的发光二级管的芯片（die）。
并且，在最上端的n-Gap层100e形成金属电接触部100g，接着，透明非导体600形成窗口而被装入，最后，封装上部透明电极400，接着封装上部透明基板500。
下面，参照附图对本发明的透明发光二极管组件的制造方法进行详细说明。
图1是用于说明本发明的透明发光二极管组件的制造方法的流程图，图2是用于说明透明发光二极管组件的形成过程的图。
在形成规定的面积、由石英玻璃形成、使光容易透射的透光性的透明基板100涂敷下部透明电极200（步骤S810）。
在步骤S810涂敷的下部透明电极200上蒸镀金属之后蚀刻，来形成n-电极310（步骤S820）。
在步骤S820中，以使n-电极310的下部以预定的深度收容在下部透明电极200蒸镀并蚀刻，并且，n-电极310的上部形成为以能够与后述的外延膜质300的n-AlGalnN膜质330相接触的方式露出。
经过步骤S820之后，通过蒸镀和蚀刻工序来形成由多个层构成的外延膜质300（步骤S830）。
按与形成n-电极310的步骤S820中的工序相同的工序，在通过步骤S830形成的外延膜质300的p-欧姆接触层360蒸镀金属并蚀刻，来形成p-电极370（步骤S840）。
在与n-电极310和p-电极370分别连接的下部透明电极200和上部透明电极400之间装入透明非导体600，以在施加电源时阻断在步骤S820和步骤S840中分别形成的n-电极310和p-电极370之间的正极性和负极性（步骤S850）。
在通过步骤S840中的蒸镀后蚀刻而形成的p-电极上层压上部透明电极400，并使上部透明基板500在该上部透明电极400上生长（步骤S860）。
考虑到光的透射性及放热等，在下部透明基板100和上部透明基板500上分别涂敷下部透明电极200和上部透明电极400，但因在下部透明基板100和上部透明基板500上涂敷的下部透明电极200和上部透明电极400的电阻值较大，而应厚厚地涂敷厚度，以减小电阻值。
另一方面，参照图3对形成外延膜质的上述的步骤S820进行更加详细地说明。
图3是表示本发明的形成外延膜质的步骤的具体流程图。
即，如上所述的步骤S830为：以在步骤S820中通过与在涂敷于下部透明基板100的下部透明电极200蒸镀并蚀刻而形成的n-电极310的所露出的上部相同的高度，在一侧利用MOCVD（metalorganic chemical vapordeposition，金属有机化学气相沉积）使5nm至500nm的AlGalnN缓冲层320生长之后进行蚀刻（步骤S821）。
经过步骤S821之后，利用MOCVD在n-电极310和AlGalnN缓冲层320上通过蒸镀和蚀刻工序来层压1um至10um的n-AlGalnN膜质330（步骤S822），并在该n-AlGalnN膜质330上层压AlGalnN活性层340，该AlGalnN活性层340由多个量子阱（Qumntum Well）形成，并借助通过在上述的步骤S820和步骤S840分别形成的n-电极310和p-电极370而施加的电源发光（步骤S823）。
利用MOCVD在步骤S824中的AlGalnN活性层340上层压5nm至500nm的p-AlGalnN覆盖膜质350（步骤S824），利用MOCVD在该p-AlGalnN覆盖膜质350上层压5nm至500nm的p-欧姆接触层360（步骤S825）。
作为参考，在此进行如上所述的工序的上、下部玻璃基板100、500，在划分为具有规定面积的个别组件的基板上蒸镀多个外延（eptaxial）。
此时，n-电极310和p-电极370分别以能够与由研磨（Lapping）和抛光（Polishing）形成的下部透明电极200和上部透明电极400面接触的方式进行层压。
如果电流供给到上、下部透明电极400、200，如上所述地制成的透明发光二极管晶片组件使得在活性层340发出的光通过上、下部透明玻璃基板500、100直接向两面放出。
作为参考，上述的上、下部透明基板100、500，在完成所有工序之后，通过锯削（Sawing）工序而获得规定的面积。
另一方面，图5表示本发明的透明发光二极管晶片组件的外延膜质沿水平方向形成多个的情况，图6表示形成有多个外延膜质的透明发光二极管晶片组件沿垂直方向层压的情况，如该图5和图6所示，上述的多个外延膜质300可在涂敷有透明电极200的玻璃基板100沿水平方向生长，由于沿垂直方向进行具有层压结构的多个生长，因而，如果供应电流，在以层压结构生长的外延活性层340发出的光通过玻璃基板100、500放出。
如上所述，外延膜质300沿水平方向及垂直方向形成，如图7所示，多个外延膜质300以沿横向及斜向构成行和列的方式排列，由此能够由包含在外延膜质300并接受电流而发光的活性层340确保较高的光亮，并且，此时，来自多个外延膜质300的发热量被上、下部的玻璃基板100吸收之后放出。
如图8所示，作为再一实施例，n-电极310和n-AlGalnN膜质的形成步骤可由使1.5微米厚度的n-AllnGaP层200a生长的步骤实现，活性层的形成步骤可由使0.5微米厚度的AllnGaP活性层200b生长的步骤实现，p-电极的形成步骤以及覆盖膜质的形成步骤可由使10微米厚度的p-AllnGaP层200c在AllnGaP活性层200b上生长的步骤实现、并且，p-电极的形成步骤可由利用VPE（vapor-phase epitaxy，气相外延）、LPE（liquid phase epitaxy，液相外延）或者MBE（molecular beam epitaxy，分子束外延）而使30微米厚度的p-Gap层200d生长的步骤实现。
特别是，使p-Gap层以相对厚的厚度生长是为了提高电流的扩散。
如上所述的所有层的生长是利用MOCVD形成的。
称为封闭层（confiniglayer）或者覆盖层的各层用于降低应力（stress）、变更带隙、扩散电流。
如图9所示，作为另一实施例，在GaAs基板100a上，有一个以上的p-AllnGaP覆盖层100b生长，并且，在p-AllnGaP覆盖层100b上，有活性层100c、n-AllnGaP覆盖层100d以及n-Gap层100e生长，其中，n-Gap层100e在最上端生长。
此时，从活性层100c放出的光通过p-AllnGaP覆盖层100b和n-Gap层100e直接放出或者反射到发光二级管芯片（die）的内部表面中的一个以上表面之后放出。
如上所述的p-AllnGaP覆盖层100b用于使光通过最上端散发出。
去除与p-AllnGaP覆盖层100b接触的GaAs基板100a，并在p-AllnGaP覆盖层100b形成金属电接触部100f。
此后，在涂敷有下部透明电极200的下部透明玻璃基板100上封装由p-AllnGaP覆盖层100b、p-AllnGaP覆盖层100b、活性层100c、n-AllnGaP覆盖层100d以及最上端的的n-Gap层100e层压而构成的发光二级管芯片（die）。
并且，在最上端的n-Gap层100e形成金属电接触部100g，接着，通过透明非导体600形成窗口而被装入，最后，封装上部透明电极400，接着封装上部透明基板500。
n-Gap层100e上的金属电接触部100g可成为使光放出的同时为活性层100c提供适合的电流扩散的另一形态，上、下部透明电极200、400与针对发光二级管芯片（die）的电力供应源相连接，从而接受电源来使电流入到发光二级管芯片，此时的电流量取决于在上、下部透明电极200、400与芯片接触的比表面积有多少电流能够流入。
例如，在电流量为1mA时，至少呈现芯片大小，可知比表面积（芯片稍微被含浸）。如果在此计算相应电流而出现电流不足的现象，则应使电流小于1mA，如果电流充分，则应使电流大于1mA。
并且，芯片间隔可通过设定最终产品的光源的亮度和大小之后，将上述亮度除以芯片个数的方式算出。
即，在光束投影仪需要强烈的光源而以5重结构构成背光时，芯片个数可根据在背光口径面积乘以5之后除以芯片间隔的方式决定。
以上，本发明仅对以作为实施例记载的具体例进行了详细说明，当然，本领域技术人员能够在本发明的技术思想的范围内进行各种变形和修正，这些变形和修正也属于权利要求范围内。
产业上的可利用性
本发明公开透明发光二极管晶片组件及其制造方法。在导体发光二极管器件的外延过程中促使在透明材料晶片产生并使两面都在透明材料生长之后，再次层压透明玻璃基板，从而具有可确保较高的光亮的效果。
Claims (10)
1.一种透明发光二极管晶片组件，其特征在于，包括：
下部透明基板（100），其具有透光性；
下部透明电极（200），其涂敷在上述下部透明基板（100），来接受电源；
n-电极（310），其通过蒸镀金属并蚀刻之后在上述下部透明电极（200）以预定的深度收容下端的方式形成；
外延膜质（300），其由多个层构成，该外延膜质（300）被蒸镀在上述n-电极（310）上之后被蚀刻，并且在施加电源时发光；
p-电极（370），其通过在构成上述外延膜质（300）的多个层中在最上端形成的p-欧姆接触层（360）上蒸镀金属并蚀刻的方式形成；
透明非导体（600），其装入在与上述n-电极（310）和上述p-电极（370）分别连接的下部透明电极（200）和上部透明电极（400）之间，以阻断在施加电源时产生的正极性和负极性；
上部透明电极（400），其层压在上述透明非导体（600）和上述p-电极（370）上；以及
上部透明基板（500），其具有透光性，并层压在上述上部透明电极（400）上。
2.根据权利要求1所述的透明发光二极管晶片组件，其特征在于，上述外延膜质（300）包括：
AlGalnN缓冲层（320），其通过被蒸镀在上述下部透明电极（200）之后被蚀刻的方式形成，并且该AlGalnN缓冲层（320）以与上述n-电极（310）的上端相同的高度在上述n-电极（310）的一侧生长；
n-AlGalnN膜质（330），其层压在上述n-电极（310）和上述AlGalnN缓冲层（320）上；
AlGalnN活性层（340），其层压在上述n-AlGalnN膜质（330）上，并且该AlGalnN活性层（340）由多个量子阱构成，在施加电源时发光；
p-AlGalnN覆盖膜质（350），其层压在上述AlGalnN活性层（340）上；以及
p-欧姆接触层（360），其层压在上述p-AlGalnN覆盖膜质（350）上。
3.根据权利要求1所述的透明发光二极管晶片组件，其特征在于，
使上述n-电极（310）和上述p-电极（370）分别生长成n-AllnGaP层（200a）和p-Gap层（200d）；
上述外延膜质（300）中，使层压在生长成上述n-AllnGaP层（200a）的上述n-电极（310）上的n-AlGalnN膜质（330）生长成n-AllnGaP层（200a），使上述AlGalnN膜质（330）上的AlGalnN活性层（340）生长成AllnGaP活性层（200c），并使依次层压在上述AlGalnN活性层（340）上的p-AlGalnN覆盖膜质（350）和p-欧姆接触层（360）生长成p-AllnGaP层（200c）。
4.根据权利要求1所述的透明发光二极管晶片组件的制造方法，其特征在于，
使上述n-电极（310）和上述p-电极（370）分别生长成金属电接触部（100f、100g）；
上述外延膜质（300）包括：
在上述金属电接触部（100f）上生长的一个以上的p-AllnGaP覆盖层（100b），
在上述p-AllnGaP覆盖层（100b）上生长的AllnGaP活性层（100c），
在上述AllnGaP活性层（100c）上生长的n-AllnGaP覆盖层（100d），以及
在上述n-AllnGaP覆盖层（100d）上生长的n-Gap层（100e）。
5.根据权利要求1所述的透明发光二极管晶片组件的制造方法，其特征在于，通过上述上、下部透明电极（400、200）施加电源，来使从上述AlGalnN活性层（340）产生的热量通过上述上、下部透明基板（500、100）排放。
6.一种透明发光二极管晶片组件的制造方法，其特征在于，包括：
步骤（a），在透光性的下部透明基板（100）涂敷下部透明电极（200）的步骤；
步骤（b），在上述步骤（a）中涂敷的下部透明电极（200）上蒸镀金属并蚀刻来形成n-电极（310）；
步骤（c），形成外延膜质（300），该外延膜质（300）由多个层构成，通过被蒸镀在上述n-电极310上之后被蚀刻的方式形成，并且在施加电源时发光；
步骤（d），在p-欧姆接触层（360）上蒸镀金属并蚀刻，来形成p-电极（370），其中，上述p-欧姆接触层（360）形成在上述外延膜质（300）的最上端；
步骤（e），在与在上述步骤（b）和上述（d）步骤中形成的n-电极（310）和p-电极（370）分别连接的下部透明电极（200）和上部透明电极（400）之间装入透明非导体（600），以在施加电源时阻断正极性和负极性的步骤；以及
步骤（f），在上述p-电极（370）和上述透明非导体上层压上部透明电极（400），并在该上部透明电极（400）上层压上部透明基板（500）。
7.根据权利要求6所述的透明发光二极管晶片组件的制造方法，其特征在于，上述步骤（c）包括：
步骤（c-1），以与在上述步骤（b）形成的上述n-电极（310）的所露出的上端的高度相同的高度，在一侧蒸镀并蚀刻AlGalnN缓冲层（320）后使其生长；
步骤（c-2），在步骤S821之后，通过蒸镀和蚀刻工序在n-电极（310）和AlGalnN缓冲层（320）上层压n-AlGalnN膜质（330）（步骤S822），并在该n-AlGalnN膜质（330）上层压AlGalnN活性层（340），该AlGalnN活性层（340）由多个量子阱构成，并通过分别在上述步骤（a）和步骤（f）形成的下部透明电极（200）和上部透明电极（400）接受电源来发光；以及
步骤（c-3），在上述AlGalnN活性层（340）上层压p-AlGalnN覆盖膜质（350）（步骤S824）并层压p-欧姆接触层（360）。
8.根据权利要求6所述的透明发光二极管晶片组件的制造方法，其特征在于，
在上述步骤（b）和上述（d）步骤中使上述n-电极（310）和上述p-电极（370）分别生长成n-AllnGaP层（200a）和p-Gap（200d）；
上述步骤（c）包括：
步骤（c-4），使层压在生长成上述n-AllnGaP层（200a）的上述n-电极（310）上的n-AlGalnN膜质（330）生长成n-AllnGaP层（200a），
步骤（c-5），使上述AlGalnN膜质（330）上的AlGalnN活性层（340）生长成AllnGaP活性层（200c），以及
步骤（c-6），使依次层压在上述AlGalnN活性层（340）上的p-AlGalnN覆盖膜质（350）和p-欧姆接触层（360）生长成p-AllnGaP（200c）。
9.根据权利要求6所述的透明发光二极管晶片组件的制造方法，其特征在于，通过利用上述上部、下部透明电极（400、200）施加电源，使得从上述AlGalnN活性层（340）产生的热量通过上述上部、下部透明基板（500、100）排放。
10.一种透明发光二极管晶片组件的制造方法，其特征在于，包括：
步骤（a`），使一个以上的p-AllnGaP覆盖层（100b）在GaAs基板（100a）上生长；
步骤（b`），使AllnGaP活性层（100c）在上述p-AllnGaP覆盖层（100b）上生长；
步骤（c`），使n-AllnGaP覆盖层（100d）在上述活性层（100c）上生长；
步骤（d`），使n-Gap层（100e）在上述n-AllnGaP覆盖层（100d）上生长；
步骤（e`），去除上述GaAs基板（100a），并使金属电接触部（100f）在p-AllnGaP覆盖层（100b）生长，将该金属电接触部（100f）层压在涂敷于下部透明基板（100）的下部透明电极（200）；以及
步骤（f`），使金属电接触部（100g）在上述n-Gap层（100e）上生长，并在上述金属电接触部（100g）上依次层压上部透明电极（400）和上部透明基板（500）。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105513502A (zh) * | 2014-09-22 | 2016-04-20 | 严敏 | 一种单色磊晶led显示模组的复合玻璃基板的制造方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI230473B (en) * | 2003-03-10 | 2005-04-01 | Sanken Electric Co Ltd | Semiconductor light emitting device and manufacturing method thereof |
| CN1812117A (zh) * | 2004-12-02 | 2006-08-02 | 三星电机株式会社 | 半导体发光器件及其制造方法 |
| CN101088140A (zh) * | 2004-03-29 | 2007-12-12 | 连接技术公司 | 从卷筒到卷筒制造的发光纸和密封的半导体电路装置 |
| CN101297606A (zh) * | 2005-10-21 | 2008-10-29 | 法国圣-戈班玻璃公司 | 包括至少一个发光二极管的发光结构、其制造及其应用 |
| JP2009231560A (ja) * | 2008-03-24 | 2009-10-08 | Stanley Electric Co Ltd | 半導体発光素子の製造方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002026438A (ja) * | 2000-07-05 | 2002-01-25 | Sanyo Electric Co Ltd | 窒化物系半導体素子およびその製造方法 |
| KR100714589B1 (ko) * | 2005-10-05 | 2007-05-07 | 삼성전기주식회사 | 수직구조 발광 다이오드의 제조 방법 |
| DE102006033502A1 (de) * | 2006-05-03 | 2007-11-15 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Strahlungsemittierender Halbleiterkörper mit Trägersubstrat und Verfahren zur Herstellung eines solchen |
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI230473B (en) * | 2003-03-10 | 2005-04-01 | Sanken Electric Co Ltd | Semiconductor light emitting device and manufacturing method thereof |
| CN101088140A (zh) * | 2004-03-29 | 2007-12-12 | 连接技术公司 | 从卷筒到卷筒制造的发光纸和密封的半导体电路装置 |
| CN1812117A (zh) * | 2004-12-02 | 2006-08-02 | 三星电机株式会社 | 半导体发光器件及其制造方法 |
| CN101297606A (zh) * | 2005-10-21 | 2008-10-29 | 法国圣-戈班玻璃公司 | 包括至少一个发光二极管的发光结构、其制造及其应用 |
| JP2009231560A (ja) * | 2008-03-24 | 2009-10-08 | Stanley Electric Co Ltd | 半導体発光素子の製造方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105513502A (zh) * | 2014-09-22 | 2016-04-20 | 严敏 | 一种单色磊晶led显示模组的复合玻璃基板的制造方法 |
| CN105513502B (zh) * | 2014-09-22 | 2018-12-21 | 无锡极目科技有限公司 | 一种单色磊晶led显示模组的复合玻璃基板的制造方法 |
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20121121 |