CN1758452A - 具有微反射器的发光元件 - Google Patents

Abstract

一种具有微反射器的发光组件，该组件系具有微反射器，藉由该微反射器，将由发光层射向该微反射器的光反射后导出，以提高发光组件的发光效率。

Description

具有微反射器的发光元件

技术领域

本发明涉及一种发光组件，尤其是涉及一种具有微反射器的发光组件。

发光组件的应用颇为广泛，例如，可应用于光学显示装置、激光二极管、交通信号、信息储存装置、通讯装置、照明装置、以及医疗装置。在此技术中，目前技术人员重要课题之一为如何提高发光组件的发光效率。

背景技术

于美国专利公开第2002/0017652号中，揭露一种具有埋藏式微反射结构AlGaInP发光组件，如图1所示，其利用蚀刻技术，将发光组件的外延层蚀刻成微反射结构外延层41，该微反射结构包含半圆球形、金字塔形或角锥形等，接着沈积金属反射层42于该外延层上，再将微反射结构外延层的顶端与导电载体40(硅芯片)键结在一起，再移除原先外延层的不透明基板，使得射向该不透明基板的光线可以射出。该微反射结构可将射向反射结构的光线经由反射带出，以提高发光组件的亮度。由于该发光组件仅靠反射结构的顶端与该载体局部相接合，接触面积较小，此结构的机械强度不够强，易造成接合面剥离。

另外，对外延层进行蚀刻形成该微反射结构，因此该外延层必须成长到足够的厚度，否则蚀刻形成的微反射结构，无法达成光反射的功能，但是厚外延层成长需花费较长的时间，不仅耗时，成本也相对提高。

发明内容

本案发明人于思考如何解决前述的问题时，认为若利用一种具有微反射器的发光组件，该发光组件具有微反射器，该微反射器的形成方法是于发光迭层上形成分布式透明几何图案模型层，该分布式透明几何图案模型层是以例如透明高分子材料或氧化物金属所形成，再以蒸镀技术，于该透明几何图案模型层形成反射层，由于该分布式透明几何图案模型层具有特定的图案，因此蒸镀上去的反射层也会具有该特定的图案，由该透明几何图案模型层及该反射层构成该微反射器；最后再利用粘接层将该微反射器与基板粘接在一起。当由发光区射向该微反射器的光，会将入射光反射成垂直光带出，因而可提高发光组件的亮度。由于本发明不需如已知技术中成长厚的外延层再蚀刻该外延层等步骤，因此可达到降低成本，提升亮度的目的。再者本发明以粘接层将具有微反射器的发光迭层与基板的表面粘接在一起，而不是如前述已知技术仅靠反射器的顶端与载体局部相接合，因此更可解决结构的机械强度不够强的缺点。

本发明的主要目的在于提供一种具有微反射器的发光组件，该发光组件具有微反射器，该微反射器的形成方法是于发光迭层上形成分布式透明几何图案模型层，该分布式透明几何图案模型层是以例如透明高分子材料或氧化物金属所形成，该分布式透明几何图案模型层的外型包含半圆球形、金字塔形或角锥形等几何图案，而该几何图案可以连续分布或不连续分布形成；接着再以蒸镀技术，于该透明几何图案模型层上形成反射层，由于该分布式透明几何图案模型层具有特定的图案，因此蒸镀上去的反射层也会具有该特定的图案，由该透明几何图案模型层及该反射层构成该微反射器；最后再利用粘接层将该微反射器与基板粘接在一起或利用电镀法于微反射器上形成金属基板以供承载的功能。当由发光区射向该微反射器的光，会将入射光反射成垂直光带出，因而可提高发光组件的亮度。其中不需耗时进行外延程序，仅需利用黄光程序，将高分子或氧化金属材料预先蚀刻形成分布式透明几何图案模型层，再蒸镀形成微反射器，因此可达到降低成本，提升亮度的目的。

本发明的另一目的在于提供一种具有微反射器的发光组件，其利用该粘接层能与微反射器各面紧密接合的特性，使得微反射器、粘接层与基板之间接合强度增加，如此可以提升其机械强度，避免接合面剥离，简化制程，增加信赖度。

依本发明一较佳实施例一种具有微反射器的发光组件，包含基板；形成于该基板上的第一反应层；形成于该第一反应层上的粘结层；形成于该粘结层上的第二反应层；形成于该第二反应层上的微反射器，该微反射器包含反射层与该第二反应层相接，以及形成于该反射层上的透明几何图案模型层，该微反射器是利用该分明几何图案模型层，以蒸镀技术于该透明几何图案模型层上形成该反射层；形成于该微反射器上的透明导电层，其中，该透明导电层的上表面包含第一表面区域与第二表面区域；形成于该第一表面区域上的第一接触层；形成于该第一接触层上的第一束缚层；形成于该第一束缚层上的发光层；形成于该发光层上的第二束缚层；形成于该第二束缚层上的第二接触层；形成于该第二表面区域上的第一接线电极；以及形成于该第二接触层上的第二接线电极。

前述的基板，系包含选自于GaP、GaAs、GaAsP、InGaP、AlGaInP、AlGaAs、Si、SiC、玻璃、BN、AlN或Ge所构成材料组群中的至少一种材料；前述的透明导电层系包含选自氧化铟锡、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；前述的反射层系包含选自In、Sn、Al、Au、Pt、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；前述的透明几何图案模型层的外型包含选自半圆球形、金字塔形或角锥形等几何图案所构成形状中的至少一种形状；前述的微反射器的反射面的形状，系包含选自半圆球形、金字塔形或角锥形所构成形状中的至少一种形状；前述的透明几何图案模型层，系包含选自聚酰亚胺(PI)、苯并环丁烷(BCB)、全氟环丁烷(PFCB)、氧化铟锡、氧化镉锡、氧化锑锡、氧化锌、氧化锡、氧化锌锡或氧化钛所构成材料组群中的至少一种材料；前述第一束缚层，系包含选自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，系包含选自AlGaInP、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，系包含选自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，系包含选自于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，系包含选自于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；前述粘结层系包含选自于聚酰亚胺(PI)、苯并环丁烷(BCB)或全氟环丁烷(PFCB)所构成材料组群中的至少一种材料；前述第一反应层系包含选自于SiNx、Ti或Cr所构成材料组群中的至少一种材料；前述第二反应层系包含选自于SiNx、Ti或Cr所构成材料组群中的至少一种材料。

附图说明：

图1显示已知技术的埋藏式微反射器AlGaInP发光组件；

图2显示依本发明一较佳实施例的一种具有微反射器的发光组件；

图3显示依本发明另一较佳实施例的一种具有微反射器的发光组件；

图4显示依本发明另一较佳实施例的一种具有微反射器的发光组件。

符号说明

1     发光组件

10    基板

100   第一反应层

101   粘结层

102   第二反应层

11    微反射器

110   反射层

111   透明几何图案模型层

12    透明导电层

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    第一接线电极

19    第二接线电极

20    金属基板、

21    微反射器

210   反射层

211   透明几何图案模型层

22    透明导电层

23    第一接触层

24    第一束缚层

25    发光层

26    第二束缚层

27    第二接触层

28    第一接线电极

3     发光组件

30    导电基板

300   第一反应层

301   导电粘结层

302   第二反应层

31    微反射器

310   反射层

311   透明几何图案模型层

32    透明导电层

33    第一接触层

34    第一束缚层

35    发光层

36    第二束缚层

37    第二接触层

38    第一接线电极

39    第二接线电极

具体实施方式

请参阅图2，依本发明一较佳实施例一种具有微反射器的发光组件1，包含基板10、形成于该基板10上的第一反应层100、形成于该第一反应层上的粘结层101、形成于该粘结层101上的第二反应层102、形成于该第二反应层102上的微反射器11，该微反射器11包含反射层110与该第二反应层相接，以及形成于该反射层上的透明几何图案模型层111，该微反射器11是利用该透明几何图案模型层111，其中该几何图案可以是连续分布式形成，也可以是间断不连续式形成；再以蒸镀技术于该透明几何图案模型层上形成该反射层110；形成于该微反射器上的透明导电层12，其中，该透明导电层12的上表面包含第一表面区域与第二表面区域、形成于该第一表面区域上的第一接触层13、形成于该第一接触层上的第一束缚层14、形成于该第一束缚层上的发光层15、形成于该发光层上的第二束缚层16、形成于该第二束缚层上的第二接触层17、形成于该第二表面区域上的第一接线电极18、以及形成于该第二接触层上的第二接线电极19。前述的第一反应层及第二反应层的目的在于辅助该粘接层与微反射器或透明导电层之间的结合力。

请参阅图3，依本发明一较佳实施例一种具有微反射器的发光组件2，包含金属基板20、形成于该金属基板20上的微反射器21，其中该微反射器包含反射层210与该金属基板相接，以及形成于该反射层上的透明几何图案模型层211，该微反射器21是利用该透明几何图案模型层211，以蒸镀技术于该透明几何图案模型层上形成该反射层210；形成于该微反射器21上的透明导电层22、形成于该透明导电层22上的第一接触层23、形成于该第一接触层上的第一束缚层24、形成于该第一束缚层上的发光层25、形成于该发光层上的第二束缚层26、形成于该第二束缚层上的第二接触层27、以及形成于该第二接触层上的第一接线电极28。

请参阅图4，依本发明另一较佳实施例一种具有微反射器的发光组件3，包含导电基板30、形成于该导电基板30上表面上的形成于该导电基板上的第一反应层300、形成于该第一反应层300上的导电粘结层301、形成于该导电粘结层301上的第二反应层302、形成于该第二反应层302上的微反射器31，该微反射器31包含反射层310与该第二反应层相接，以及形成于该反射层上的透明几何图案模型层311，该微反射器31是利用该透明几何图案模型层311，以蒸镀技术于该透明几何图案模型层上形成该反射层310；形成于该微反射器上的透明导电层32、形成于该透明导电层32上的第一接触层33、形成于该第一接触层33上的第一束缚层34、形成于该第一束缚层34上的发光层35、形成于该发光层25上的第二束缚层36、形成于该第二束缚层36上的第二接触层37、形成于该导电基板下表面上的第一接线电极38、以及形成于该第二接触层37上的第二接线电极39。

前述的导电粘接层具有导电的功能；前述的第一反应层及第二反应层的目的在于辅助该导电粘接层与微反射器或导电层之间的结合力，同时使其接合面形成奥姆接触。

前述的三个实施例中，亦可于第二接线电极与第二接触层之间形成透明导电层；前述的透明几何图案模型层的外型包含选自半圆球形、金字塔形或角锥形等几何图案所构成形状中的至少一种形状；前述的透明几何图案模型层，系包含选自聚酰亚胺(PI)、苯并环丁烷(BCB)、全氟环丁烷(PFCB)、氧化铟锡、氧化镉锡、氧化锑锡、氧化锌、氧化锡、氧化锌锡或氧化钛所构成材料组群中的至少一种材料；前述基板，系包含选自于GaP、GaAs、GaAsP、InGaP、AlGaInP、AlGaAs、Si、SiC、玻璃、BN、AlN或Ge所构成材料组群中的至少一种材料；前述导电基板，系包含选自Si、GaAs、SiC、GaP、GaAsP、InGaP、AlGaInP、AlGaAs、BN或AlN所构成材料组群中的至少一种材料或其它可代替的材料；前述反射层，系包含选自Sn、Al、Au、Pt、Zn、Ag、Ti、Pb、Pd、Ge、Cu、AuBe、AuGe、Ni、PbSn、AuZn或氧化铟锡所构成材料组群中的至少一种材料或其它可代替的材料；前述的反射层的形状，系包含选自半圆球形、金字塔形或角锥形所构成形状中的至少一种形状；前述的透明导电层，系包含选自氧化铟锡、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，系包含选自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，系包含选自AlGaInP、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，系包含选自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，系包含选自于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，系包含选自于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；前述粘结层系包含选自于聚酰亚胺(PI)、苯并环丁烷(BCB)或全氟环丁烷(PFCB)所构成材料组群中的至少一种材料；前述第一反应层系包含选自于SiNx、Ti或Cr所构成材料组群中的至少一种材料；前述第二反应层系包含选自于SiNx、Ti或Cr所构成材料组群中的至少一种材料；前述的导电粘结层包含选自于自发性导电高分子(Intrinsically conducting polymer)或高分子中掺杂导电材质所构成材料组群中的至少一种材料；前述的导电材质包含选自于氧化铟锡、氧化镉锡、氧化锑锡、氧化锌、氧化锌锡、Au及Ni/Au所构成材料组群中的至少一种材料；前述金属基板的形成方法系包含选自电镀，电铸，无电解电镀及电弧蒸镀的中至少一种方法或其它可替代的方法。

虽然本发明的发光组件已以较佳实施例揭露于上，然本发明的范围并不限于上述较佳实施例，例如透明几何模型层的材料应包含非磊晶所形成的半导体以外的透明材料，将该材料经加工而形成的透明几何模型层；应以所述权利要求所界定为准。因此任何熟知此项技术者，在不脱离本发明的权利要求及精神下，当可做任何改变。

Claims (33)

1.一种具有微反射器的发光组件，包含：

基板；

粘接层，形成于该基板之上；

微反射器，形成于该粘接层之上，该微反射器包含反射层与该粘接层相接，以及形成于该反射层上的透明几何图案模型层；以及

发光迭层，形成于该微反射器之上。

2.如权利要求1所述的具有微反射器的发光组件，其中于该粘接层与该基板之间进一步包含第一反应层。

3.如权利要求1所述的具有微反射器的发光组件，其中于该微反射器与该粘接层之间进一步包含第二反应层。

4.如权利要求1所述的具有微反射器的发光组件，其中于该发光迭层的同一正面形成第一电极及第二电极。

5.如权利要求1所述的具有微反射器的发光组件，其中分别于该发光迭层的正面及基板反面形成第一电极及第二电极。

6.一种具有微反射器的发光组件，包含：

金属基板；

微反射器，形成于该金属基板之上，该微反射器包含反射层与该金属基板相接，以及形成于该反射层上的透明几何图案模型层；以及

发光迭层，形成于该微反射器之上。

7.一种具有微反射器的发光组件，包含：

基板；

形成于该基板上的第一反应层；

形成于该第一反应层上的粘结层；

形成于该粘结层上的第二反应层；

形成于该第二反应层上的微反射器，该微反射器包含反射层与该第二反应层相接，以及形成于该反射层上的透明几何图案模型层；

形成于该微反射器上的透明导电层，其中，该透明导电层的上表面包含第一表面区域与第二表面区域；

形成于该第一表面区域上的第一接触层；

形成于该第一接触层上的第一束缚层；

形成于该第一束缚层上的发光层；

形成于该发光层上的第二束缚层；

形成于该第二束缚层上的第二接触层；

形成于该第二表面区域上的第一接线电极；以及

形成于该第二接触层上的第二接线电极。

8.一种具有微反射器的发光组件，包含：

导电基板；

形成于该导电基板上的第一反应层；

形成于该第一反应层上的导电粘结层；

形成于该导电粘结层上的第二反应层；

形成于该第二反应层上的微反射器，该微反射器包含反射层与该第二反应层相接，以及形成于该反射层上的透明几何图案模型层；

形成于该微反射器上的透明导电层；

形成于该透明导电层上的第一接触层；

形成于该第一接触层上的第一束缚层；

形成于该第一束缚层上的发光层；

形成于该发光层上的第二束缚层；

形成于该第二束缚层上的第二接触层；

形成于该导电基板下表面上的第一接线电极；以及

形成于该第二接触层上的第二接线电极。

9.一种具有微反射器的发光组件，包含：

金属基板；

形成于该金属基板上的微反射器，该微反射器包含反射层与该金属基板相接，以及形成于该反射层上的透明几何图案模型层；

形成于该微反射器上的透明导电层；

形成于该透明导电层上的第一接触层；

形成于该第一接触层上的第一束缚层；

形成于该第一束缚层上的发光层；

形成于该发光层上的第二束缚层；

形成于该第二束缚层上的第二接触层；以及

形成于该第二接触层上的第一接线电极。

10.如权利要求1、6、7、8或9所述的具有微反射器的发光组件，其中该透明几何图案模型层的形状，系包含选自半圆球形、金字塔形或角锥形所构成形状中的至少一种形状或其它可替代的形状。

11.如权利要求1、6、7、8或9所述的具有微反射器的发光组件，其中该反射层的形状，系包含选自半圆球形、金字塔形或角锥形所构成形状中的至少一种形状或其它可替代的形状。

12.如权利要求1、6、7、8或9所述的具有微反射器的发光组件，其中该透明几何图案模型层为连续分布式的几何图案。

13.如权利要求1、6、7、8或9所述的具有微反射器的发光组件，其中该透明几何图案模型层为不连续分布式的几何图案。

14.如权利要求1或7所述的具有微反射器的发光组件，其中该基板，系包含选自于GaP、GaAs、GaAsP、InGaP、AlGaInP、AlGaAs、Si、SiC、玻璃、蓝宝石、BN、AlN或Ge所构成材料组群中的至少一种材料或其它可替代的材料。

15.如权利要求8所述的具有微反射器的发光组件，其中该导电基板，系包含选自Si、GaAs、SiC、GaP、GaAsP、InGaP、AlGaInP、AlGaAs、BN或AlN所构成材料组群中的至少一种材料或其它可代替的材料。

16.如权利要求6或9所述的具有微反射器的发光组件，其中该金属基板，系包含选自Cu、Al、Au、Ag、W及其合金所构成材料族群中的至少一种材料或其它可替代的材料。

17.如权利要求1、6、7、8或9所述的具有微反射器的发光组件，其中该反射层，系包含选自Sn、Al、Au、Pt、Zn、Ag、Ti、Pb、Pd、Ge、Cu、AuBe、AuGe、Ni、PbSn、AuZn或氧化铟锡所构成材料组群中的至少一种材料或其它可代替的材料。

18.如权利要求1或7所述的具有微反射器的发光组件，其中该粘结层系包含选自于聚酰亚胺、苯并环丁烷或全氟环丁烷所构成材料组群中的至少一种材料或其它可代替的材料。

19.如权利要求2所述的具有微反射器的发光组件，其中该第一反应层系包含选自于SiNx、Ti或Cr所构成材料组群中的至少一种材料或其它可替代的材料。

20.如权利要求7或8所述的具有微反射器的发光组件，其中该第一反应层系包含选自于SiNx、Ti或Cr所构成材料组群中的至少一种材料或其它可替代的材料。

21.如权利要求3所述的具有微反射器的发光组件，其中该第二反应层系包含选自于SiNx、Ti或Cr所构成材料组群中的至少一种材料或其它可替代的材料。

22.如权利要求7或8所述的具有微反射器的发光组件，其中该第二反应层系包含选自于SiNx、Ti或Cr所构成材料组群中的至少一种材料或其它可替代的材料。

23.如权利要求8所述的具有微反射器的发光组件，其中该导电粘结层包含选自于自发性导电高分子或高分子中掺杂导电材质所构成材料组群中的至少一种材料或其它可代替的材料。

24.如权利要求23所述的具有微反射器的发光组件，其中该导电材质包含选自于氧化铟锡、氧化镉锡、氧化锑锡、氧化锌、氧化锌锡、Au及Ni/Au所构成材料组群中的至少一种材料或其它可替代的材料。

25.如权利要求7、8或9所述的具有微反射器的发光组件，其中该第一束缚层，系包含选自于AlInP、AlN、GaN、AlGaN、InGaN及AlInGaN所构成材料组群中的至少一种材料或其它可替代的材料。

26.如权利要求7、8或9所述的具有微反射器的发光组件，其中该发光层，系包含选自于AlGaInP、GaN、InGaN及AlInGaN所构成材料组群中的至少一种材料或其它可替代的材料。

27.如权利要求7、8或9所述的具有微反射器的发光组件，其中该第二束缚层，系包含选自于AlInP、AlN、GaN、AlGaN、InGaN及AlInGaN所构成材料组群中的至少一种材料或其它可替代的材料。

28.如权利要求7、8或9所述的具有微反射器的发光组件，其中该第一接触层系包含选自于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或其它可替代的材料。

29.如权利要求7、8或9所述的具有微反射器的发光组件，其中该第二接触层，系包含选自于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或其它可替代的材料。

30.如权利要求7、8或9所述的具有微反射器的发光组件，于该第二接线电极与该第二接触层之间形成透明导电层。

31.如权利要求7、8或9所述的具有微反射器的发光组件，其中该透明导电层，系包含选自氧化铟锡、氧化镉锡、氧化锑锡、氧化锌或氧化锌锡所构成材料组群中的至少一种材料或其它可代替的材料。

32.如权利要求30所述的具有微反射器的发光组件，其中该透明导电层，系包含选自氧化铟锡、氧化镉锡、氧化锑锡、氧化锌或氧化锌锡所构成材料组群中的至少一种材料或其它可代替的材料。

33.如权利要求1、6、7、8或9所述的一种具有微反射器的发光组件，其中该透明几何图案模型层，系包含选自聚酰亚胺、苯并环丁烷、全氟环丁烷、氧化铟锡、氧化镉锡、氧化锑锡、氧化锌、氧化锡、氧化锌锡或氧化钛所构成材料组群中的至少一种材料或其它可代替的材料。

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