JP4106310B2 - 接着層及び反射層を有する発光ダイオード及びその製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発光ダイオード及びその製造方法に関する。特に、本発明は、接着層及び反射層を有する発光ダイオード及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
発光ダイオード（LED）は、例えば、光学ディスプレー、信号機、データー保存装置、情報伝達装置、照射装置、及び医療機器などの様々な装置に使用される。より高い輝度の発光ダイオードを製造することは、エンジニアの重要な任務である。
【０００３】
LEDの輝度を向上させる従来の方法としては、二つの半導体部材をファンデルワールス力により結合するものがある。しかしながら、ファンデルワールス力は、二つの半導体部材の間に十分な機械的結合強度を供することができず、両半導体部材は分離しやすい欠点がある。
【０００４】
米国特許第5,376,580号明細書では、LEDスタックと透明性基板とを結合し、オームインターフェースを形成する方法が開示されている。この透明性基板は、GaPにより製造することができる。LEDスタックから放出される光は、LEDスタックから透明性基板を通過することができる。しかしながら、当該方法では、LEDスタックと透明性基板とでオームインターフェースを形成するために、約1000度で、同軸圧縮力を加える必要がある。この方法の主な欠点は、製造工程において高い温度によりLEDの特性が破壊され、LED の発光効率が低い。加えて、透明性GaP基板は、色を有し、その透明度は約 60 から 70 ％しかない。従って、LEDの輝度は低い。
【０００５】
従来は、LEDの輝度を向上させる方法として、金属層を用い、LEDスタックと基板を結合するという技術がある。この金属層は、結合層を形成し、その金属特性によりミラーを形成する。これにより、LEDスタックから放出される光線は、金属層を通過し基板へと入射することはないので、金属層にて反射され、再びLEDスタックへと入射する。したがって、基板により一部の光線が吸収される問題は回避される。このような製造工程において、金属層の結合温度は、只300から450度程度である。このような低い温度では LED 特性は破壊されない。
【０００６】
【特許文献１】
米国特許第5,376,580号明細書
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この結合技術はいくつかの欠点がある。まず、このような低い結合温度では、結合する金属層と二つの半導体層との何れかとの間に化学反応が起きないことから、反射率の高い金属表面（反射率90％以上）及び高い発光効率が得られるものの、逆に金属層と半導体層との間で化学反応がないから、両者の結合は十分ではなく、これら層間にて、オームインターフェースが形成されない。一方、高い結合温度を用いた場合、金属層と何れかの半導体層との間に結合性は良好であるものの、反射性金属層の反射率は大きく下がり、これによって、金属層は良好なミラー機能を供することができない。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述の欠点を回避するために、本発明の発明者は、以下で説明される発明コンセプトを得た。上述のように、LEDスタックに対して、金属層を結合するための透明性接着層を用いる場合、LEDスタックにより生成される光線は、例えば、透明性接着層を介して通過し、金属層により反射され、このLEDスタックを通過する。しかしながら、接着層を用いて、この金属層を単にLEDスタックと接着する場合、これらの間の接着性は、ファンデルワールス力によってのみ達成され、接着インターフェースにおいて、剥離が生じやすい。本発明のコンセプトは、透明性接着層及びLEDスタックと金属層との間に反応層を形成することであり、反応層と透明性接着層との間で反応が起きる。これにより、水素結合又はイオン結合が形成され、透明性接着層による結合力を強化する。これにより、この透明性接着層は高い機械的強度を供することが可能となり、したがって、上述の剥離という欠点を回避することができる。また、透明性接着層を使用することにより、金属層とLEDスタックとの結合により生じる問題を回避できる。さらに、透明性導電層を透明性接着層と LED スタックとの間に形成し、電流拡散効率を向上させることにより、LEDの輝度をさらに向上することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の目的は、接着層及び反射層を持つ発光ダイオード並びにその製造方法を供することにある。本製造方法において、透明性接着層は、LEDスタックと基板とを接着するために用い、光は、この透明性接着層を介して通過し、反射層にて反射される。透明性接着層の上部及び下部表面のそれぞれは、反応層を形成する。機械的強度を向上させるため、この反応層と透明性接着層は加圧及び加熱された際に反応を起こし、接着面における接着力を増強する。反射層に導向された光は反射され、発光ダイオードの輝度が増加する。また、この反射層は、LEDスタックと反応層との間に形成されることも可能である。これにより、この接着層は透明性接着層に制限されなく、反射層に導向された光は、非透明性接着層の外側へと反射させられる。この方法は、反射率の低下及び結合効果の低下などの問題を生じない。これによって、全反射による効果を得ることができ、LEDの輝度を増加させるという目的は達成可能である。
【０００９】
本発明における好適実施例として、接着層及び反射層を持つ発光ダイオードは、第二基質、この第二基質上に形成された反射性金属層、この反射性金属層上に形成された第一反応層、この第一反応層上に形成された透明性接着層、この透明性接着層上に形成された第二反応層、この第二反応層上に形成された透明性導電層で構成され、前記透明性導電層の上部表面は、第一表面領域及び第二表面領域で構成される。第一接触層は、この第一表面領域上に形成される。第一被覆層は、この第一接触層上に形成される。活性層は、この第一被覆層上に形成される。第二被覆層は、この活性層上に形成される。第一電極は、この第二接触層上に形成される。第二電極は、前記第二表面領域に形成される。
【００１０】
本発明の好適実施例における発光ダイオードの製造方法は：順に、第一基板、第二接触層、第二被覆層、活性層、第一被覆層、第一接触層、透明性導電層、第二反応層が形成されることで、第一スタックを構築し；第二基板上に反射性金属層を形成し、この反射性金属層上に第一反応層を形成されることで、第二スタックを構築し；透明性接着層を供し、この透明性接着層を使って第一スタック及び第二スタックを、前記第二反応層の表面と第一反応層の表面とを接着することにより結合し、これを以て第三スタックを構築し；第一基板を除去することにより第四スタックを構築し；この第四スタックを前記透明性導電層へと適切にエッチングし、この透明性導電層において暴露表面領域を形成し；及び第一電極を前記第二接触層上に形成し、第二電極を前記透明性導電層における暴露表面領域上に形成する；ことで構成される。
【００１１】
【実施例】
図１を参照すると、本発明の好適実施例を参照した接着層及び反射層を有する発光ダイオード1は、第二基板10、この第二基板10上に形成された反射性金属層11、この反射性金属層11上に形成された第一反応層22、この第一反応層22上に形成された透明性接着層12、この透明性接着層12上に形成された第二反応層23、この第二反応層23上に形成された透明性導電層21で構成され、透明性導電層21の上部表面は、第一表面領域及び第二表面領域で構成されている。第一接触層13は、第一表面領域上に形成されている。第一被覆層14は、この第一接触層13上に形成されている。活性層15は、第一被覆層14上に形成されている。第二被覆層16は、活性層15上に形成されている。第二接触層17は、第二被覆層16上に形成されている。第一電極19は、第二接触層17上に形成されている。第二電極20は、前記第二表面領域上に形成されている。
【００１２】
図１から５を参照すると、発光ダイオード1の製造方法は、次なるステップで構成されている：順に、第一基板18、第二接触層17、第二被覆層16、活性層15、第一被覆層14、第一接触層13、透明性導電層21、第二反応層23が形成されることにより第一スタック2が構築され；図３に示すように、第二基板10上に反射性金属層11が形成され、反射性金属層11上に第一反応層22が形成されることにより第二スタック3が構築され；図４に示すように、透明性接着層12が供され、この透明性接着層12を使って、第二反応層23の表面と第一反応層22の表面とを結合することにより、第一スタック2と第二スタック3とを一緒に結合し、第三スタック4を構築し；図５に示すように、第一基板18を除去することにより、第四スタック5を構築し；第四スタック5を透明性導電層21へと適切にエッチングすることにより透明性導電層21に露出表面領域を形成し；第一電極19を第二接触層17上に形成し、第二電極20を透明性導電層21の露出表面領域上に形成する；ステップで構成される。
【００１３】
本発明のその他の好適実施例を参照した、接着層及び反射層を有する発光ダイオード6は、図６に示されている。このLED構造物及びその製造方法は、上述の好適実施例を参照しながら、反射性金属層11を、反射性酸化層611へと置き換えることを除いては同様である。これにより、この反射性酸化層611は、反射することが可能となる。
【００１４】
図７を参照すると、本発明のさらに別の好適実施例を参照した、接着層及び反射層を有する発光ダイオードが示され：反射性金属基板710；反射性金属基板710上に形成された第一反応層722、第一反応層722上に形成された透明性接着層712、透明性接着層712上に形成された第二反応層723、第二反応層723上に形成された透明性導電層721で構成され；透明性導電層721は、第一表面領域及び第二表面領域を構成し；この第一表面領域上に形成された第一接触層713；第一接触層713上に形成された第一被覆層714；第一被覆層714上に形成された活性層715；活性層712上に形成された第二被覆層716；第二被覆層716上に形成された第二接触層717；及び前記第二表面領域上に形成された第二電極720で構成される。
【００１５】
図７から１０を参照すると、LED7を製造する方法は、次のステップで構成している：順に、第一基板718上に、第二接触層717、第二被覆層716、活性層715、第一被覆層714、第一接触層713、透明性導電層721、第二反応層723を形成することにより第五スタック8を構築し；反射性金属基板710上に第一反応層722を形成することにより第六スタック9を構築し；透明性接着層712を使用することにより、第一スタックの第二反応層に存在する表面と第六スタックの第一反応層に存在する表面とを結合し；第一基板718を除去することにより第七スタック100を残留させ；第七スタック100を適切にエッチングすることにより透明性導電層721に露出表面領域を形成し；及び第一電極719及び第二電極720をそれぞれ、第二接触層717上及び透明性導電層721の露出表面領域上に形成する；ステップで構成される。
【００１６】
図１１を参照すると、本発明の別の好適実施例を参照した、発光ダイオード110は、第二基板1110；第一基板1110上に形成された第一反応層1122、第一反応層1122上に形成された接着層1112；接着層1112上に形成された第二反応層1123；第二反応層1123上に形成された反射性金属層1111、反射性金属層1111上に形成された透明性導電層1121で構成され、透明性導電層1121は、第一表面領域及び第二表面領域で構成され；第一表面領域上に形成された第一接触層1113；第一接触領域1113上に形成された第一被覆層1114；第一被覆層1114上に形成された活性層1115；活性層1115上に形成された第二被覆層1116；第二被覆層1116上に形成された第二接触層1117；第二接触層1117上に形成された第一電極1119；及び第二表面領域に形成された第二電極1120；で構成される。
【００１７】
図１２から１４を参照すると、発光ダイオード110の製造方法は、次なるステップで構成される：順に、第一基板1118上に、第二接触層1117、第二被覆層1116、活性層1115、第一被覆層1114、第一接触層1113、透明性導電層1121、反射性金属層1111、第二反応層1123を形成させることにより、第八スタック120を構築し；第二基板1110上に第一反応層1122を形成することにより第九スタック130を構築し；第八スタック120の第二反応層1123の表面と第九スタック130の第一反応層1122の表面とを、接着層1122を使って一緒に結合し；第一基板1118を除去することにより第十スタック140を構築し；第十スタック140を透明性導電層1121へと適切にエッチングすることにより第一接触層1113に露出表面領域を形成し；及び第一電極1119及び第二電極1120をそれぞれ、第二接触層1117上及び第一接触層1113の露出表面領域上にそれぞれ形成する；ステップで構成される。
【００１８】
第一基板18、718、又は118は、少なくともGaP、GaAs、及びGeからなるグループより選ばれた材料で構成する。第二基板10又は1110は、少なくとも、Si、GaAs、SiC、三酸化二アルミニウム、ガラス、GaP、GaAsP、及びAlGaAsからなるグループより選ばれた材料で構成される。透明性接着層12、又は1112は、少なくとも、ポリイミド（PI）、ベンゾシクロブテン（BCB）、パーフルオロシクロブタン（PFCB）、及びこれらと性質が類似する化合物から構成される。第一反応層22、722、又は1122は、少なくとも、SiNx、Ti、及びCrからなるグループより選ばれた材料で構成される。第二反応層23、723、又は1123は、少なくとも、SiNx、Ti、及びCr、及びこれらと性質が類似する化合物から構成される。反射性金属基板710は、少なくとも、Sn、Al、Au、Pt、Zn、Ag、Ti、Pb、Pd、Ge、Cu、AuBe、Ni、PbSn、AuZn、及びこれらと性質が類似する化合物から構成される。第一接触層13、713、又は1113は、少なくとも、GaP、GaAs、GaAsP、InGaP、AlGaInP、及びAlGaAsからなるグループより選ばれた材料で構成する。反射性酸化層611は、少なくとも、SiNx、二酸化ケイ素、三酸化アルミニウム、二酸化チタン、酸化マグネシウム、及びこれらと性質が類似する化合物から構成される。反射性金属層11、又は1111は、少なくとも、In、Sn、Al、Au、Pt、Zn、Ag、Ti、Pb、Pd、Ge、Ｃｕ、AuBe、AuGe、Ni、PbSn、AuZn、及びこれらと性質が類似する化合物から構成される。第一被覆層14、714、及び1114のそれぞれ、活性層15、715、又は1115のそれぞれ、並びに第二被覆層16、716、又は1116のそれぞれは、AlGaInPで構成する。第二接触層17、717、又は1117は、少なくとも、GaP、GaAs、GaAsP、InGaP、AlGaInP、及びAlGaAsからなるグループより選ばれた材料で構成する。透明性導電層21、721、又は1112は、少なくとも、酸化スズインジウム、酸化スズカドミニウム、酸化スズアンチモン、酸化亜鉛、及び酸化スズ亜鉛からなるグループより選ばれた材料で構成する。
【００１９】
本発明の好適実施例において、図示及び述べられてきたが、当業者にとって、添付された請求項に定義された本発明の狙い及び趣旨から解離することなく、様々な改変を施すことが可能であることは明らかである。
【００２０】
【発明の効果】
透明性接着層は、促進された機械的強度を供することが可能となり、したがって、上述の剥離という欠点を回避することができる。加えて、透明性接着層を使用することにより、金属層とLEDスタックとの間に生じる結合により上述の欠点が回避される。さらに、電流伝播効率を向上させるため、透明性導電層は、この透明性接着層とLEDスタックとの間に形成させることができ、これにより、LEDの輝度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の好適実施例を参照した、接着層及び反射層を有する発光ダイオードを示した概略図である。
【図２】 本発明における、図１で示した接着層及び反射層を有する発光ダイオードについての製造方法を利用した第一スタックを示した概略図である。
【図３】 本発明における、図１で示した接着層及び反射層を有する発光ダイオードについての製造方法を利用した第二スタックを示した概略図である。
【図４】 本発明における、図１で示した接着層及び反射層を有する発光ダイオードについての製造方法を利用し、第一スタック及び第二スタックを結合した後の、第一基板を除去する前に形成された第三スタックを示した概略図である。
【図５】 本発明における、図１で示した接着層及び反射層を有する発光ダイオードについての製造方法を利用し、第一基質を除去した後の第四スタックを示した概略図である。
【図６】 本発明のその他の好適実施例を参照した、接着層及び反射層を有する発光ダイオードを示した概略図である。
【図７】 本発明のさらにその他の好適実施例を参照した、接着層及び反射層を有する発光ダイオードを示した概略図である。
【図８】 本発明における、図７で示した接着層及び反射層を有する発光ダイオードについての製造方法を利用した第五スタックを示した概略図である。
【図９】 本発明における、図７で示した接着層及び反射層を有する発光ダイオードについての製造方法を利用した第六スタックを示した概略図である。
【図１０】 本発明における、図７で示した接着層及び反射層を有する発光ダイオードについての製造方法を利用し、第一スタック及び第二スタックを結合した後の、第一基板を除去する前に形成された第七スタックを示した概略図である。
【図１１】 本発明のよりさらにその他の好適実施例を参照した、接着層及び反射層を有する発光ダイオードを示した概略図である。
【図１２】 本発明における、図１１で示した接着層及び反射層を有する発光ダイオードについての製造方法を利用した第八スタックを示した概略図である。
【図１３】 本発明における、図１１で示した接着層及び反射層を有する発光ダイオードについての製造方法を利用した第九スタックを示した概略図である。
【図１４】 本発明における、図１１で示した接着層及び反射層を有する発光ダイオードについての製造方法を利用し、第一スタック及び第二スタックを結合した後の、第一基板を除去する前に形成された第十スタックを示した概略図である。
【符号の説明】
1 発光ダイオード
2 第一スタック
3 第二スタック
4 第三スタック
5 第四スタック
6 発光ダイオード
7 発光ダイオード
8 第五スタック
9 第六スタック
10 第二基板
11 反射性金属層
12 透明性接着層
13 第一接触層
14 第一被覆層
15 活性層
16 第二被覆層
17 第二接触層
18 第一基板
19 第一電極
20 第二電極
21 透明性導電層
22 第一反応層
23 第二反応層
110 発光ダイオード
120 第八スタック
130 第九スタック
140 第十スタック
611 反射性酸化層
710 反射性金属基板
712 透明性接着層
713 第一接触層
714 第一被覆層
715 活性層
716 第二被覆層
717 第二接触層
718 第一基板
719 第一電極
720 第二電極
721 透明性導電層
722 第一反応層
723 第二反応層
1110 第一基板
1111 反射性金属層
1112 接着層
1113 第一接触層
1114 第一被覆層
1115 活性層
1116 第二被覆層
1117 第二接触層
1118 第一基板
1119 第一電極
1120 第二電極
1121 透明性導電層
1122 第一反応層
1123 第二反応層
【発明の属する技術分野】
本発明は、発光ダイオード及びその製造方法に関する。特に、本発明は、接着層及び反射層を有する発光ダイオード及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
発光ダイオード（LED）は、例えば、光学ディスプレー、信号機、データー保存装置、情報伝達装置、照射装置、及び医療機器などの様々な装置に使用される。より高い輝度の発光ダイオードを製造することは、エンジニアの重要な任務である。
【０００３】
LEDの輝度を向上させる従来の方法としては、二つの半導体部材をファンデルワールス力により結合するものがある。しかしながら、ファンデルワールス力は、二つの半導体部材の間に十分な機械的結合強度を供することができず、両半導体部材は分離しやすい欠点がある。
【０００４】
米国特許第5,376,580号明細書では、LEDスタックと透明性基板とを結合し、オームインターフェースを形成する方法が開示されている。この透明性基板は、GaPにより製造することができる。LEDスタックから放出される光は、LEDスタックから透明性基板を通過することができる。しかしながら、当該方法では、LEDスタックと透明性基板とでオームインターフェースを形成するために、約1000度で、同軸圧縮力を加える必要がある。この方法の主な欠点は、製造工程において高い温度によりLEDの特性が破壊され、LED の発光効率が低い。加えて、透明性GaP基板は、色を有し、その透明度は約 60 から 70 ％しかない。従って、LEDの輝度は低い。
【０００５】
従来は、LEDの輝度を向上させる方法として、金属層を用い、LEDスタックと基板を結合するという技術がある。この金属層は、結合層を形成し、その金属特性によりミラーを形成する。これにより、LEDスタックから放出される光線は、金属層を通過し基板へと入射することはないので、金属層にて反射され、再びLEDスタックへと入射する。したがって、基板により一部の光線が吸収される問題は回避される。このような製造工程において、金属層の結合温度は、只300から450度程度である。このような低い温度では LED 特性は破壊されない。
【０００６】
【特許文献１】
米国特許第5,376,580号明細書
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この結合技術はいくつかの欠点がある。まず、このような低い結合温度では、結合する金属層と二つの半導体層との何れかとの間に化学反応が起きないことから、反射率の高い金属表面（反射率90％以上）及び高い発光効率が得られるものの、逆に金属層と半導体層との間で化学反応がないから、両者の結合は十分ではなく、これら層間にて、オームインターフェースが形成されない。一方、高い結合温度を用いた場合、金属層と何れかの半導体層との間に結合性は良好であるものの、反射性金属層の反射率は大きく下がり、これによって、金属層は良好なミラー機能を供することができない。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述の欠点を回避するために、本発明の発明者は、以下で説明される発明コンセプトを得た。上述のように、LEDスタックに対して、金属層を結合するための透明性接着層を用いる場合、LEDスタックにより生成される光線は、例えば、透明性接着層を介して通過し、金属層により反射され、このLEDスタックを通過する。しかしながら、接着層を用いて、この金属層を単にLEDスタックと接着する場合、これらの間の接着性は、ファンデルワールス力によってのみ達成され、接着インターフェースにおいて、剥離が生じやすい。本発明のコンセプトは、透明性接着層及びLEDスタックと金属層との間に反応層を形成することであり、反応層と透明性接着層との間で反応が起きる。これにより、水素結合又はイオン結合が形成され、透明性接着層による結合力を強化する。これにより、この透明性接着層は高い機械的強度を供することが可能となり、したがって、上述の剥離という欠点を回避することができる。また、透明性接着層を使用することにより、金属層とLEDスタックとの結合により生じる問題を回避できる。さらに、透明性導電層を透明性接着層と LED スタックとの間に形成し、電流拡散効率を向上させることにより、LEDの輝度をさらに向上することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の目的は、接着層及び反射層を持つ発光ダイオード並びにその製造方法を供することにある。本製造方法において、透明性接着層は、LEDスタックと基板とを接着するために用い、光は、この透明性接着層を介して通過し、反射層にて反射される。透明性接着層の上部及び下部表面のそれぞれは、反応層を形成する。機械的強度を向上させるため、この反応層と透明性接着層は加圧及び加熱された際に反応を起こし、接着面における接着力を増強する。反射層に導向された光は反射され、発光ダイオードの輝度が増加する。また、この反射層は、LEDスタックと反応層との間に形成されることも可能である。これにより、この接着層は透明性接着層に制限されなく、反射層に導向された光は、非透明性接着層の外側へと反射させられる。この方法は、反射率の低下及び結合効果の低下などの問題を生じない。これによって、全反射による効果を得ることができ、LEDの輝度を増加させるという目的は達成可能である。
【０００９】
本発明における好適実施例として、接着層及び反射層を持つ発光ダイオードは、第二基質、この第二基質上に形成された反射性金属層、この反射性金属層上に形成された第一反応層、この第一反応層上に形成された透明性接着層、この透明性接着層上に形成された第二反応層、この第二反応層上に形成された透明性導電層で構成され、前記透明性導電層の上部表面は、第一表面領域及び第二表面領域で構成される。第一接触層は、この第一表面領域上に形成される。第一被覆層は、この第一接触層上に形成される。活性層は、この第一被覆層上に形成される。第二被覆層は、この活性層上に形成される。第一電極は、この第二接触層上に形成される。第二電極は、前記第二表面領域に形成される。
【００１０】
本発明の好適実施例における発光ダイオードの製造方法は：順に、第一基板、第二接触層、第二被覆層、活性層、第一被覆層、第一接触層、透明性導電層、第二反応層が形成されることで、第一スタックを構築し；第二基板上に反射性金属層を形成し、この反射性金属層上に第一反応層を形成されることで、第二スタックを構築し；透明性接着層を供し、この透明性接着層を使って第一スタック及び第二スタックを、前記第二反応層の表面と第一反応層の表面とを接着することにより結合し、これを以て第三スタックを構築し；第一基板を除去することにより第四スタックを構築し；この第四スタックを前記透明性導電層へと適切にエッチングし、この透明性導電層において暴露表面領域を形成し；及び第一電極を前記第二接触層上に形成し、第二電極を前記透明性導電層における暴露表面領域上に形成する；ことで構成される。
【００１１】
【実施例】
図１を参照すると、本発明の好適実施例を参照した接着層及び反射層を有する発光ダイオード1は、第二基板10、この第二基板10上に形成された反射性金属層11、この反射性金属層11上に形成された第一反応層22、この第一反応層22上に形成された透明性接着層12、この透明性接着層12上に形成された第二反応層23、この第二反応層23上に形成された透明性導電層21で構成され、透明性導電層21の上部表面は、第一表面領域及び第二表面領域で構成されている。第一接触層13は、第一表面領域上に形成されている。第一被覆層14は、この第一接触層13上に形成されている。活性層15は、第一被覆層14上に形成されている。第二被覆層16は、活性層15上に形成されている。第二接触層17は、第二被覆層16上に形成されている。第一電極19は、第二接触層17上に形成されている。第二電極20は、前記第二表面領域上に形成されている。
【００１２】
図１から５を参照すると、発光ダイオード1の製造方法は、次なるステップで構成されている：順に、第一基板18、第二接触層17、第二被覆層16、活性層15、第一被覆層14、第一接触層13、透明性導電層21、第二反応層23が形成されることにより第一スタック2が構築され；図３に示すように、第二基板10上に反射性金属層11が形成され、反射性金属層11上に第一反応層22が形成されることにより第二スタック3が構築され；図４に示すように、透明性接着層12が供され、この透明性接着層12を使って、第二反応層23の表面と第一反応層22の表面とを結合することにより、第一スタック2と第二スタック3とを一緒に結合し、第三スタック4を構築し；図５に示すように、第一基板18を除去することにより、第四スタック5を構築し；第四スタック5を透明性導電層21へと適切にエッチングすることにより透明性導電層21に露出表面領域を形成し；第一電極19を第二接触層17上に形成し、第二電極20を透明性導電層21の露出表面領域上に形成する；ステップで構成される。
【００１３】
本発明のその他の好適実施例を参照した、接着層及び反射層を有する発光ダイオード6は、図６に示されている。このLED構造物及びその製造方法は、上述の好適実施例を参照しながら、反射性金属層11を、反射性酸化層611へと置き換えることを除いては同様である。これにより、この反射性酸化層611は、反射することが可能となる。
【００１４】
図７を参照すると、本発明のさらに別の好適実施例を参照した、接着層及び反射層を有する発光ダイオードが示され：反射性金属基板710；反射性金属基板710上に形成された第一反応層722、第一反応層722上に形成された透明性接着層712、透明性接着層712上に形成された第二反応層723、第二反応層723上に形成された透明性導電層721で構成され；透明性導電層721は、第一表面領域及び第二表面領域を構成し；この第一表面領域上に形成された第一接触層713；第一接触層713上に形成された第一被覆層714；第一被覆層714上に形成された活性層715；活性層712上に形成された第二被覆層716；第二被覆層716上に形成された第二接触層717；及び前記第二表面領域上に形成された第二電極720で構成される。
【００１５】
図７から１０を参照すると、LED7を製造する方法は、次のステップで構成している：順に、第一基板718上に、第二接触層717、第二被覆層716、活性層715、第一被覆層714、第一接触層713、透明性導電層721、第二反応層723を形成することにより第五スタック8を構築し；反射性金属基板710上に第一反応層722を形成することにより第六スタック9を構築し；透明性接着層712を使用することにより、第一スタックの第二反応層に存在する表面と第六スタックの第一反応層に存在する表面とを結合し；第一基板718を除去することにより第七スタック100を残留させ；第七スタック100を適切にエッチングすることにより透明性導電層721に露出表面領域を形成し；及び第一電極719及び第二電極720をそれぞれ、第二接触層717上及び透明性導電層721の露出表面領域上に形成する；ステップで構成される。
【００１６】
図１１を参照すると、本発明の別の好適実施例を参照した、発光ダイオード110は、第二基板1110；第一基板1110上に形成された第一反応層1122、第一反応層1122上に形成された接着層1112；接着層1112上に形成された第二反応層1123；第二反応層1123上に形成された反射性金属層1111、反射性金属層1111上に形成された透明性導電層1121で構成され、透明性導電層1121は、第一表面領域及び第二表面領域で構成され；第一表面領域上に形成された第一接触層1113；第一接触領域1113上に形成された第一被覆層1114；第一被覆層1114上に形成された活性層1115；活性層1115上に形成された第二被覆層1116；第二被覆層1116上に形成された第二接触層1117；第二接触層1117上に形成された第一電極1119；及び第二表面領域に形成された第二電極1120；で構成される。
【００１７】
図１２から１４を参照すると、発光ダイオード110の製造方法は、次なるステップで構成される：順に、第一基板1118上に、第二接触層1117、第二被覆層1116、活性層1115、第一被覆層1114、第一接触層1113、透明性導電層1121、反射性金属層1111、第二反応層1123を形成させることにより、第八スタック120を構築し；第二基板1110上に第一反応層1122を形成することにより第九スタック130を構築し；第八スタック120の第二反応層1123の表面と第九スタック130の第一反応層1122の表面とを、接着層1122を使って一緒に結合し；第一基板1118を除去することにより第十スタック140を構築し；第十スタック140を透明性導電層1121へと適切にエッチングすることにより第一接触層1113に露出表面領域を形成し；及び第一電極1119及び第二電極1120をそれぞれ、第二接触層1117上及び第一接触層1113の露出表面領域上にそれぞれ形成する；ステップで構成される。
【００１８】
第一基板18、718、又は118は、少なくともGaP、GaAs、及びGeからなるグループより選ばれた材料で構成する。第二基板10又は1110は、少なくとも、Si、GaAs、SiC、三酸化二アルミニウム、ガラス、GaP、GaAsP、及びAlGaAsからなるグループより選ばれた材料で構成される。透明性接着層12、又は1112は、少なくとも、ポリイミド（PI）、ベンゾシクロブテン（BCB）、パーフルオロシクロブタン（PFCB）、及びこれらと性質が類似する化合物から構成される。第一反応層22、722、又は1122は、少なくとも、SiNx、Ti、及びCrからなるグループより選ばれた材料で構成される。第二反応層23、723、又は1123は、少なくとも、SiNx、Ti、及びCr、及びこれらと性質が類似する化合物から構成される。反射性金属基板710は、少なくとも、Sn、Al、Au、Pt、Zn、Ag、Ti、Pb、Pd、Ge、Cu、AuBe、Ni、PbSn、AuZn、及びこれらと性質が類似する化合物から構成される。第一接触層13、713、又は1113は、少なくとも、GaP、GaAs、GaAsP、InGaP、AlGaInP、及びAlGaAsからなるグループより選ばれた材料で構成する。反射性酸化層611は、少なくとも、SiNx、二酸化ケイ素、三酸化アルミニウム、二酸化チタン、酸化マグネシウム、及びこれらと性質が類似する化合物から構成される。反射性金属層11、又は1111は、少なくとも、In、Sn、Al、Au、Pt、Zn、Ag、Ti、Pb、Pd、Ge、Ｃｕ、AuBe、AuGe、Ni、PbSn、AuZn、及びこれらと性質が類似する化合物から構成される。第一被覆層14、714、及び1114のそれぞれ、活性層15、715、又は1115のそれぞれ、並びに第二被覆層16、716、又は1116のそれぞれは、AlGaInPで構成する。第二接触層17、717、又は1117は、少なくとも、GaP、GaAs、GaAsP、InGaP、AlGaInP、及びAlGaAsからなるグループより選ばれた材料で構成する。透明性導電層21、721、又は1112は、少なくとも、酸化スズインジウム、酸化スズカドミニウム、酸化スズアンチモン、酸化亜鉛、及び酸化スズ亜鉛からなるグループより選ばれた材料で構成する。
【００１９】
本発明の好適実施例において、図示及び述べられてきたが、当業者にとって、添付された請求項に定義された本発明の狙い及び趣旨から解離することなく、様々な改変を施すことが可能であることは明らかである。
【００２０】
【発明の効果】
透明性接着層は、促進された機械的強度を供することが可能となり、したがって、上述の剥離という欠点を回避することができる。加えて、透明性接着層を使用することにより、金属層とLEDスタックとの間に生じる結合により上述の欠点が回避される。さらに、電流伝播効率を向上させるため、透明性導電層は、この透明性接着層とLEDスタックとの間に形成させることができ、これにより、LEDの輝度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の好適実施例を参照した、接着層及び反射層を有する発光ダイオードを示した概略図である。
【図２】 本発明における、図１で示した接着層及び反射層を有する発光ダイオードについての製造方法を利用した第一スタックを示した概略図である。
【図３】 本発明における、図１で示した接着層及び反射層を有する発光ダイオードについての製造方法を利用した第二スタックを示した概略図である。
【図４】 本発明における、図１で示した接着層及び反射層を有する発光ダイオードについての製造方法を利用し、第一スタック及び第二スタックを結合した後の、第一基板を除去する前に形成された第三スタックを示した概略図である。
【図５】 本発明における、図１で示した接着層及び反射層を有する発光ダイオードについての製造方法を利用し、第一基質を除去した後の第四スタックを示した概略図である。
【図６】 本発明のその他の好適実施例を参照した、接着層及び反射層を有する発光ダイオードを示した概略図である。
【図７】 本発明のさらにその他の好適実施例を参照した、接着層及び反射層を有する発光ダイオードを示した概略図である。
【図８】 本発明における、図７で示した接着層及び反射層を有する発光ダイオードについての製造方法を利用した第五スタックを示した概略図である。
【図９】 本発明における、図７で示した接着層及び反射層を有する発光ダイオードについての製造方法を利用した第六スタックを示した概略図である。
【図１０】 本発明における、図７で示した接着層及び反射層を有する発光ダイオードについての製造方法を利用し、第一スタック及び第二スタックを結合した後の、第一基板を除去する前に形成された第七スタックを示した概略図である。
【図１１】 本発明のよりさらにその他の好適実施例を参照した、接着層及び反射層を有する発光ダイオードを示した概略図である。
【図１２】 本発明における、図１１で示した接着層及び反射層を有する発光ダイオードについての製造方法を利用した第八スタックを示した概略図である。
【図１３】 本発明における、図１１で示した接着層及び反射層を有する発光ダイオードについての製造方法を利用した第九スタックを示した概略図である。
【図１４】 本発明における、図１１で示した接着層及び反射層を有する発光ダイオードについての製造方法を利用し、第一スタック及び第二スタックを結合した後の、第一基板を除去する前に形成された第十スタックを示した概略図である。
【符号の説明】
1 発光ダイオード
2 第一スタック
3 第二スタック
4 第三スタック
5 第四スタック
6 発光ダイオード
7 発光ダイオード
8 第五スタック
9 第六スタック
10 第二基板
11 反射性金属層
12 透明性接着層
13 第一接触層
14 第一被覆層
15 活性層
16 第二被覆層
17 第二接触層
18 第一基板
19 第一電極
20 第二電極
21 透明性導電層
22 第一反応層
23 第二反応層
110 発光ダイオード
120 第八スタック
130 第九スタック
140 第十スタック
611 反射性酸化層
710 反射性金属基板
712 透明性接着層
713 第一接触層
714 第一被覆層
715 活性層
716 第二被覆層
717 第二接触層
718 第一基板
719 第一電極
720 第二電極
721 透明性導電層
722 第一反応層
723 第二反応層
1110 第一基板
1111 反射性金属層
1112 接着層
1113 第一接触層
1114 第一被覆層
1115 活性層
1116 第二被覆層
1117 第二接触層
1118 第一基板
1119 第一電極
1120 第二電極
1121 透明性導電層
1122 第一反応層
1123 第二反応層
Claims (22)
- 第一基板上に発光ダイオードスタックを形成するステップ；
前記発光ダイオードスタック上に、 SiNx 、 Ti 、 Cr のうち少なくとも一つを含む第一の接着力増強層を形成するステップ；
第二基板上に反射層を形成するステップ；
前記反射層に、SiNx 、 Ti 、 Cr のうち少なくとも一つを含む第二の接着力増強層を形成するステップ；及び
ベンゾシクロブテン（ BCB ）、または、パーフルオロシクロブタン材料を含む透明性接着層を用い、前記第一の接着力増強層と前記第二の接着力増強層とを結合するステップ；
を含む
発光ダイオードの製造方法。 - 前記反射層は、反射性金属層であり、In、Sn、Al、Au、Pt、Zn、Ag、Ti、Pb、Pd、Ge、Cu、AuGe、Ni、PbSn、AuZnから選ばれた材料を少なくとも含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
- 前記反射層は、反射性酸化層であり、SiNx、二酸化ケイ素、三酸化二アルミニウム、二酸化チタン、酸化マグネシウムから選ばれた材料を少なくとも含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
- さらに、前記結合するステップの後に、前記第一基板を除去するステップを含む、請求項１に記載の方法。
- 第一基板上に発光ダイオードスタックを形成するステップ；
前記発光ダイオードスタック上に、 SiNx 、 Ti 、 Cr のうち少なくとも一つを含む第一の接着力増強層を形成するステップ；
反射性金属基板上に、 SiNx 、 Ti 、 Cr のうち少なくとも一つを含む第二の接着力増強層を形成するステップ；及び
ベンゾシクロブテン（ BCB ）、または、パーフルオロシクロブタン材料を含む透明性接着層を用い、前記第一の接着力増強層と前記第二の接着力増強層とを結合するステップ；
を含む発光ダイオードの製造方法。 - 前記反射性金属基板は、Sn、Al、Au、Pt、Zn、Ag、Ti、Pb、Pd、Ge、Cu、AuBe、AuGe、Ni、PbSn、AuZnから選ばれた材料を少なくとも含むことを特徴とする請求項５に記載の方法。
- さらに、前記結合するステップの後に、前記第一基板を除去するステップを含む、請求項５に記載の方法。
- 第一基板上に発光ダイオードスタックを形成するステップ；
前記発光ダイオードスタック上に反射層を形成するステップ；
前記反射層上に、 SiNx 、 Ti 、 Cr のうち少なくとも一つを含む第一の接着力増強層を形成するステップ；
第二基板上に、 SiNx 、 Ti 、 Cr のうち少なくとも一つを含む第二の接着力増強層を形成するステップ；及び
接着層を用い、前記第一の接着力増強層と前記第二の接着力増強層とを結合するステップ；
を含むことを特徴とする発光ダイオードの製造方法。 - 前記反射層は、反射性金属層であり、Sn、Al、Au、Pt、Zn、Ag、Ti、Pb、Pd、Ge、Cu、AuBe、AuGe、Ni、PbSn、AuZnから選ばれた材料を少なくとも含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。
- 前記反射層は、反射性酸化層であり、SiNx、二酸化ケイ素、三酸化二アルミニウム、二酸化チタン、酸化マグネシウムから選ばれた材料を少なくとも含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。
- さらに、前記結合するステップの後に、前記第一基板を除去するステップを含む、請求項８に記載の方法。
- 基板；
前記基板上に形成された反射層；
前記反射層上に形成された、 SiNx 、 Ti 、 Cr のうち少なくとも一つを含む第一の接着力増強層；
前記第一の接着力増強層上に形成されたベンゾシクロブテン（ BCB ）、または、パーフルオロシクロブタン材料を含む透明性接着層；
前記透明性接着層上に形成された、 SiNx 、 Ti 、 Cr のうち少なくとも一つを含む第二の接着力増強層；及び
前記第二の接着力増強層上に形成された発光ダイオードスタック；
を含む発光ダイオード。 - 前記第二の接着力増強層と前記発光ダイオードスタックとの間に透明性導電層をさらに構成してなる、請求項１２に記載の発光ダイオード。
- 前記反射層は、反射性金属層であり、Sn、Al、Au、Pt、Zn、Ag、Ti、Pb、Pd、Ge、Cu、AuBe、AuGe、Ni、PbSn、AuZnから選ばれた材料を少なくとも含むことを特徴とする請求項１２に記載の発光ダイオード。
- 前記反射層は、反射性酸化層であり、SiNx、二酸化ケイ素、三酸化二アルミニウム、二酸化チタン、酸化マグネシウムから選ばれた材料を少なくとも含むことを特徴とする請求項１２に記載の発光ダイオード。
- 基板；
前記基板上に形成された、 SiNx 、 Ti 、 Cr のうち少なくとも一つを含む第一の接着力増強層；
前記第一の接着力増強層上に形成された接着層；
前記接着層上に形成された、 SiNx 、 Ti 、 Cr のうち少なくとも一つを含む第二の接着力増強層；
前記第二の接着力増強層上に形成された反射層；及び
前記反射層上に形成された発光ダイオードスタック；
を含む発光ダイオード。 - 前記反射層と前記発光ダイオード層との間に透明性導電層をさらに構成してなる、請求項１６に記載の発光ダイオード。
- 前記反射層は、反射性金属層であり、Sn、Al、Au、Pt、Zn、Ag、Ti、Pb、Pd、Ge、Cu、AuBe、AuGe、Ni、PbSn、AuZnから選ばれた材料を少なくとも含むことを特徴とする請求項１６に記載の発光ダイオード。
- 前記反射層は、反射性酸化層であり、SiNx、二酸化ケイ素、三酸化二アルミニウム、二酸化チタン、酸化マグネシウムから選ばれた材料を少なくとも含むことを特徴とする請求項１６に記載の発光ダイオード。
- 反射性金属基板；
前記反射性金属基板上に形成された、 SiNx 、 Ti 、 Cr のうち少なくとも一つを含む第一の接着力増強層；
前記第一の接着力増強層上に形成されたベンゾシクロブテン（ BCB ）、または、パーフルオロシクロブタン材料を含む透明性接着層；
前記透明性接着層上に形成された、 SiNx 、 Ti 、 Cr のうち少なくとも一つを含む第二の接着力増強層；及び
前記第二の接着力増強層上に形成された発光ダイオードスタック；
を含む発光ダイオード。 - 前記第二の接着力増強層と前記発光ダイオードスタックとの間に透明性導電層をさらに構成してなる、請求項２０に記載の発光ダイオード。
- 前記反射性金属基板は、Sn、Al、Au、Pt、Zn、Ag、Ti、Pb、Pd、Ge、Cu、AuBe、AuGe、Ni、PbSn、AuZnから選ばれた材料を少なくとも含むことを特徴とする請求項２０に記載の発光ダイオード。
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