專利名稱：具有粘貼反射層的氮化物發(fā)光元件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明關于一種發(fā)光元件，尤其關于一種粘貼反射層的氮化物發(fā)光元件。
背景技術：
發(fā)光二極管的應用頗為廣泛，例如，可應用于光學顯示裝置、交通標志、數(shù)據(jù)儲存裝置、通訊裝置、照明裝置、以及醫(yī)療裝置。如何提高發(fā)光二極管的亮度，是在發(fā)光二極管的制造上的重要課題。
傳統(tǒng)上增加氮化物發(fā)光元件亮度的方法為在透明基板上鍍上氧化反射層，使得由發(fā)光疊層射向氧化反射層的光線能藉由該氧化反射層帶出。然而該反射層的反射效果并非是全面的，僅能反射垂直射入及特定波長的光線，反射效率較差，另外在后續(xù)工藝中，氧化反射層常會因外力而剝離，使得反射效率大大降低。
另外，傳統(tǒng)上常在透明基板上鍍上金屬層達到反射的功能，使得由發(fā)光疊層射向金屬反射層的光線能藉由該金屬反射層帶出，其反射效率較氧化反射層佳，但是基板與金屬之間的作用力不夠強，金屬附著效果差，為了提升其附著力，常在基板與金屬反射層之間加上一層鈦或鉻，以提升其附著性，但是鈦或鉻會吸光，因此整體的反射率就大大降低。

發(fā)明內容
本發(fā)明的主要目的在于提供具有粘貼反射層的氮化物發(fā)光元件，在其工藝中，藉使用一透明粘貼層，粘貼氮化物發(fā)光疊層與一反射層，使得光穿透該透明粘貼層，射向反射層，其中，于該透明粘貼層的上下表面分別存在一反應層，該反應層分別與氮化物發(fā)光疊層以及反射層相接，該反應層與該透明粘貼層經(jīng)過加壓加溫形成反應，以增強粘貼面的作用力，提高機械強度。該射向反射層的光線能夠藉由反射帶出，以提高發(fā)光元件的亮度。
依本發(fā)明一優(yōu)選實施例具有粘貼反射層的氮化物發(fā)光元件，包含一第一基板、形成于該基板上的一金屬反射層、形成于該金屬反射層上的一第一反應層、形成于該第一反應層上的一透明粘貼層、形成于該透明粘貼層上的一第二反應層、形成于該第二反應層上的一第二基板、形成于該第二基板上的一氮化物第一接觸層，其中，該氮化物第一接觸層的上表面包含一第一表面區(qū)域與一第二表面區(qū)域、形成于該第一表面區(qū)域上的氮化物第一束縛層、形成于該氮化物第一束縛層上的氮化物發(fā)光層、形成于該氮化物發(fā)光層上的氮化物第二束縛層、形成于該氮化物第二束縛層上的氮化物第二接觸層、形成于該氮化物第二接觸層上的一透明導電層、形成于該透明導電層上的一第一接線電極、以及形成于該第二表面區(qū)域上的一第二接線電極。
前述第一基板，包含選自于Si、GaAs、玻璃、石英、GaP、GaAsP、AlGaAs或金屬所構成材料組群中的至少一種材料；前述第二基板，包含選自Al2O3、SiC、ZnO或GaN；前述透明粘貼層包含選自于聚酰亞胺(PI)、苯并環(huán)丁烷(BCB)或過氟環(huán)丁烷(PFCB)所構成材料組群中的至少一種材料；前述第一反應層包含選自于SiNx、Ti或Cr所構成材料組群中的至少一種材料；前述第二反應層包含選自于SiNx、Ti或Cr所構成材料組群中的至少一種材料；前述金屬反射層包含選自于In、Sn、Al、Au、Pt、Zn、Ge、Ag、Pb、Pd、Cu、AuBe、AuGe、Ni、PbSn或AuZn所構成材料組群中的至少一種材料；前述第一束縛層包含選自AlN、GaN、AlGaN、InGaN或AlInGaN所構成材料組群中的至少一種材料；前述發(fā)光層包含選自GaN、InGaN或AlInGaN所構成材料組群中的至少一種材料；前述第二束縛層包含選自AlN、GaN、AlGaN、InGaN或AlInGaN所構成材料組群中的至少一種材料；前述第一或第二接觸層，包含選自于GaN、InGaN或AlGaN所構成材料組群中的至少一種材料；前述透明導電層包含選自于氧化銦錫、氧化鎘錫、氧化銻錫、氧化鋅及氧化鋅錫所構成材料組群中的至少一種材料。


圖1為一示意圖，顯示依本發(fā)明一優(yōu)選實施例的一種具有粘貼反射層的氮化物發(fā)光元件；圖2為一示意圖，顯示依本發(fā)明另一優(yōu)選實施例的一種具有粘貼反射層的氮化物發(fā)光元件；圖3為一示意圖，顯示依本發(fā)明又一優(yōu)選實施例的一種具有粘貼反射層的氮化物發(fā)光元件；圖4為一示意圖，顯示依本發(fā)明再一優(yōu)選實施例的一種具有粘貼反射層的氮化物發(fā)光元件；以及圖5為一示意圖，顯示依本發(fā)明又一優(yōu)選實施例的一種具有粘貼反射層的氮化物發(fā)光元件。
附圖中的附圖標記說明如下1 發(fā)光元件10 第一基板11 金屬反射層 120第一反應層121透明粘貼層 122第二反應層13 第二基板14 氮化物第一接觸層150氮化物第一束縛層151氮化物發(fā)光層152氮化物第二束縛層16 氮化物第二接觸層17 第一接線電極18 第二接線電極2 發(fā)光元件20 金屬散熱層3 發(fā)光元件4 氮化物發(fā)光元件40 第一基板41 金屬反射層420第一反應層 421透明粘貼層422第二反應層 43 透明導電層44 氮化物第一接觸層450氮化物第一束縛層451氮化物發(fā)光層452氮化物第二束縛層46 氮化物第二接觸層47 第一接線電極48 第二接線電極5 發(fā)光元件501金屬散熱層 50 第一基板51 金屬反射層 520第一反應層521透明粘貼層 522第二反應層53 透明導電層 54 氮化物第一接觸層550氮化物第一束縛層551氮化物發(fā)光層552氮化物第二束縛層56 氮化物第二接觸層57 第一接線電極58 第二接線電極
具體實施例方式
本案發(fā)明人于思考如何解決前述的缺點時，獲得一發(fā)明靈感，認為若藉使用一透明粘貼層粘貼前述的金屬反射層與發(fā)光疊層，光在經(jīng)由發(fā)光疊層產生后，穿過透明粘結層，直接由該金屬反射層產生反射，再由發(fā)光疊層將光線帶出。另外，本發(fā)明于該發(fā)光疊層以及金屬反射層與透明粘貼層相接的表面分別具有一反應層，該反應層可增強粘貼面的作用力，提高機械強度，將可避免前述中產生剝離的缺點。
另外亦可于該金屬反射層另一面電鍍一金屬散熱層，以達到散熱的效果，將更可提高發(fā)光二極管的亮度。
請參閱圖1，依本發(fā)明一優(yōu)選實施例具有粘貼反射層的氮化物發(fā)光元件1，包含一第一基板10、形成于該基板上的一金屬反射層11、形成于該金屬反射層上的一第一反應層120、形成于該第一反應層上的一透明粘貼層121、形成于該透明粘結層上的一第二反應層122、形成于該第二反應層上的一第二基板13、形成于該第二基板上的氮化物第一接觸層14，其中，該氮化物第一接觸層的上表面包含一第一表面區(qū)域與一第二表面區(qū)域、形成于該第一表面區(qū)域上的氮化物第一束縛層150、形成于該氮化物第一束縛層上的氮化物發(fā)光層151、形成于該氮化物發(fā)光層上的氮化物第二束縛層152、形成于該氮化物第二束縛層上的氮化物第二接觸層16、形成于該第二表面區(qū)域上的一第一接線電極17、以及形成于該氮化物第二接觸層上的一第二接線電極18。
請參閱圖2，依本發(fā)明另一優(yōu)選實施例具有粘貼反射層的氮化物發(fā)光元件2，其結構與前一優(yōu)選實施例的氮化物發(fā)光元件相似，其不同處在于將前一優(yōu)選實施例的第一基板10以一金屬散熱層20取代，藉由該金屬基板達到發(fā)光元件散熱的功效。
請參閱圖3，其結構與第一優(yōu)選實施例的氮化物發(fā)光元件相似，其不同處在于將第一優(yōu)選實施例的第一基板10移除。
請參閱圖4，依本發(fā)明再一優(yōu)選實施例具有粘貼反射層的氮化物發(fā)光元件4，包含一第一基板40、形成于該基板上的一金屬反射層41、形成于該金屬反射層上的一第一反應層420、形成于該第一反應層上的一透明粘貼層421、形成于該透明粘結層上的一第二反應層422、形成于該第二反應層上的一透明導電層43，其中，該透明導電層的上表面包含一第一表面區(qū)域與一第二表面區(qū)域、形成于該第一表面區(qū)域上的氮化物第一接觸層44、形成于該氮化物第一接觸層上的氮化物第一束縛層450、形成于該氮化物第一束縛層上的氮化物發(fā)光層451、形成于該氮化物發(fā)光層上的氮化物第二束縛層452、形成于該氮化物第二束縛層上的氮化物第二接觸層46、形成于該第二表面區(qū)域上的一第一接線電極47、以及形成于該氮化物第二接觸層上的一第二接線電極48。
請參閱圖5，依本發(fā)明又一優(yōu)選實施例具有粘貼反射層的氮化物發(fā)光元件5，包含一金屬散熱層501、形成于該金屬基板上的一第一基板50、形成于該基板上的一金屬反射層51、形成于該金屬反射層上的一第一反應層520、形成于該第一反應層上的一透明粘貼層521、形成于該透明粘結層上的一第二反應層522、形成于該第二反應層上的一透明導電層53，其中，該透明導電層的上表面包含一第一表面區(qū)域與一第二表面區(qū)域、形成于該第一表面區(qū)域上的氮化物第一接觸層54形成于該氮化物第一接觸層上的氮化物第一束縛層550、形成于該氮化物第一束縛層上的氮化物發(fā)光層551、形成于該氮化物發(fā)光層上的氮化物第二束縛層552、形成于該氮化物第二束縛層上的氮化物第二接觸層56、形成于該第二表面區(qū)域上的一第一接線電極57、以及形成于該氮化物第二接觸層上的一第二接線電極58。前述的各實施例中，可在該氮化物第二接觸層之上，第二接線電極之下各形成一透明導電層，作為一歐姆接觸層以及電流分布層。
前述第一基板，包含選自于Si、GaAs、玻璃、石英、GaP、GaAsP、AlGaAs或金屬所構成材料組群中的至少一種材料；前述第二基板，包含選自Al2O3、SiC、ZnO或GaN；前述透明粘結層包含選自于聚酰亞胺(PI)、苯并環(huán)丁烷(BCB)或過氟環(huán)丁烷(PFCB)所構成材料組群中的至少一種材料；前述第一反應層包含選自于SiNx、Ti或Cr所構成材料組群中的至少一種材料；前述第二反應層包含選自于SiNx、Ti或Cr所構成材料組群中的至少一種材料；前述金屬散熱層，包含選自Sn、Al、Au、Pt、Zn、Ag、Pb、Pd、Ge、Cu、AuBe、AuGe、Ni、PbSn或AuZn所構成材料組群中的至少一種材料或其它可代替的材料；前述金屬反射層，包含選自于In、Sn、Al、Au、Pt、Zn、Ag、Ti、Pb、Pd、Ge、Cu、AuBe、AuGe、Ni、PbSn或AuZn所構成材料組群中的至少一種材料；前述第一束縛層包含選自AlN、GaN、AlGaN、InGaN或AlInGaN所構成材料組群中的至少一種材料；前述發(fā)光層包含選自GaN、InGaN或AlInGaN所構成材料組群中的至少一種材料；前述第二束縛層包含選自AlN、GaN、AlGaN、InGaN或AlInGaN所構成材料組群中的至少一種材料；前述第一或第二接觸層包含選自于GaN、InGaN或AlGaN所構成材料組群中的至少一種材料；前述透明導電層包含選自于氧化銦錫、氧化鎘錫、氧化銻錫、氧化鋅及氧化鋅錫所構成材料組群中的至少一種材料。
本發(fā)明的發(fā)光二極管的應用頗為廣泛，例如，可應用于光學顯示裝置、交通標志、數(shù)據(jù)儲存裝置、通訊裝置、照明裝置、以及醫(yī)療裝置。
雖然本發(fā)明的發(fā)光二極管已以優(yōu)選實施例公開于上，但是本發(fā)明的范圍并不限于上述優(yōu)選實施例，應以所述權利要求所確定的為準。因此本領域技術人員在不脫離本發(fā)明的權利要求及精神的情況下，應當可做任何改變。
權利要求
1.一種具有粘貼反射層的氮化物發(fā)光元件，包含一金屬反射層，其中，該金屬反射層包含一上表面及一下表面；形成于該金屬反射層上表面上的一第一反應層；形成于該第一反應層上的一透明粘貼層；形成于該透明粘貼層上的一第二反應層；形成于該第二反應層上的氮化物發(fā)光疊層，其中，該氮化物發(fā)光疊層的上表面包含一第一表面區(qū)域與一第二表面區(qū)域；形成于該第一表面區(qū)域上的一第一接線電極；以及形成于該第二表面區(qū)域上的一第二接線電極。
2.如權利要求1所述的具有粘貼反射層的氮化物發(fā)光元件，其中，還包含形成于該金屬反射層下表面的一第一基板。
3.如權利要求1所述的具有粘貼反射層的氮化物發(fā)光元件，其中，還包含形成于該金屬反射層下表面的一金屬散熱層。
4.如權利要求1所述的具有粘貼反射層的氮化物發(fā)光元件，其中，還包含形成于該第二反應層及發(fā)光疊層間的一透明導電層。
5.如權利要求1所述的具有粘貼反射層的氮化物發(fā)光元件，其中，還包含形成于該第二反應層及發(fā)光疊層間的一基板。
6.如權利要求2所述的具有粘貼反射層的氮化物發(fā)光元件，其中，還包含形成于該第一基板下表面的一金屬散熱層。
7.一種具有粘貼反射層的氮化物發(fā)光元件，包含一第一基板；形成于該第一基板上的一金屬反射層；形成于該金屬反射層上的一第一反應層；形成于該第一反應層上的一透明粘貼層；形成于該透明粘貼層上的一第二反應層；形成于該第二反應層上的一第二基板；形成于該第二基板上的氮化物第一接觸層，其中，該氮化物第一接觸層的上表面包含一第一表面區(qū)域與一第二表面區(qū)域；形成于該第一表面區(qū)域上的氮化物第一束縛層；形成于該氮化物第一束縛層上的氮化物發(fā)光層；形成于該氮化物發(fā)光層上的氮化物第二束縛層；形成于該氮化物第二束縛層上的氮化物第二接觸層；形成于該第二表面區(qū)域上的一第一接線電極；以及形成于該氮化物第二接觸層上的一第二接線電極。
8.一種具有粘貼反射層的氮化物發(fā)光元件，包含一金屬散熱層；形成于該金屬散熱層上的一金屬反射層；形成于該金屬反射層上的一第一反應層；形成于該第一反應層上的一透明粘貼層；形成于該透明粘貼層上的一第二反應層；形成于該第二反應層上的一基板；形成于該基板上的氮化物第一接觸層，其中，該氮化物第一接觸層的上表面包含一第一表面區(qū)域與一第二表面區(qū)域；形成于該第一表面區(qū)域上的氮化物第一束縛層；形成于該氮化物第一束縛層上的氮化物發(fā)光層；形成于該氮化物發(fā)光層上的氮化物第二束縛層；形成于該氮化物第二束縛層上的氮化物第二接觸層；形成于該第二表面區(qū)域上的一第一接線電極；以及形成于該氮化物第二接觸層上的一第二接線電極。
9.一種具有粘貼反射層的氮化物發(fā)光元件，包含一金屬反射層；形成于該金屬反射層上的一第一反應層；形成于該第一反應層上的一透明粘貼層；形成于該透明粘貼層上的一第二反應層；形成于該第二反應層上的一基板；形成于該基板上的氮化物第一接觸層，其中，該氮化物第一接觸層的上表面包含一第一表面區(qū)域與一第二表面區(qū)域；形成于該第一表面區(qū)域上的氮化物第一束縛層；形成于該氮化物第一束縛層上的氮化物發(fā)光層；形成于該氮化物發(fā)光層上的氮化物第二束縛層；形成于該氮化物第二束縛層上的氮化物第二接觸層；形成于該第二表面區(qū)域上的一第一接線電極；以及形成于該氮化物第二接觸層上的一第二接線電極。
10.一種具有粘貼反射層的氮化物發(fā)光元件，包含一第一基板；形成于該第一基板上的一金屬反射層；形成于該金屬反射層上的一第一反應層；形成于該第一反應層上的一透明粘貼層；形成于該透明粘貼層上的一第二反應層；形成于該第二反應層上的一透明導電層，其中，該透明導電層的上表面包含一第一表面區(qū)域與一第二表面區(qū)域；形成于該第一表面區(qū)域上的氮化物第一接觸層；形成于該氮化物第一接觸層上的氮化物第一束縛層；形成于該氮化物第一束縛層上的氮化物發(fā)光層；形成于該氮化物發(fā)光層上的氮化物第二束縛層；形成于該氮化物第二束縛層上的氮化物第二接觸層；形成于該第二表面區(qū)域上的一第一接線電極；以及形成于該氮化物第二接觸層上的一第二接線電極。
11.一種具有粘貼反射層的氮化物發(fā)光元件，包含一金屬散熱層；形成于該金屬散熱層上的一第一基板；形成于該第一基板上的一金屬反射層；形成于該金屬反射層上的一第一反應層；形成于該第一反應層上的一透明粘貼層；形成于該透明粘貼層上的一第二反應層；形成于該第二反應層上的一透明導電層，其中，該透明導電層的上表面包含一第一表面區(qū)域與一第二表面區(qū)域；形成于該第一表面區(qū)域上的氮化物第一接觸層；形成于該氮化物第一接觸層上的氮化物第一束縛層；形成于該氮化物第一束縛層上的氮化物發(fā)光層；形成于該氮化物發(fā)光層上的氮化物第二束縛層；形成于該氮化物第二束縛層上的氮化物第二接觸層；形成于該第二表面區(qū)域上的一第一接線電極；以及形成于該氮化物第二接觸層上的一第二接線電極。
12.如權利要求10或11所述的具有粘貼反射層的氮化物發(fā)光元件，其中，該透明導電層包含選自于氧化銦錫、氧化鎘錫、氧化銻錫、氧化鋅及氧化鋅錫所構成材料組群中的至少一種材料。
13.如權利要求2、7、10或11所述的具有粘貼反射層的氮化物發(fā)光元件，其中，該第一基板包含選自Si、GaAs、玻璃、石英、GaP、GaAsP、AlGaAs及金屬所構成材料組群中的至少一種材料或其它可代替的材料。
14.如權利要求1、7、8、9、10或11所述的具有粘貼反射層的氮化物發(fā)光元件，其中，該金屬反射層包含選自In、Sn、Al、Au、Pt、Zn、Ag、Pb、Pd、Ge、Cu、AuBe、AuGe、Ni、PbSn及AuZn所構成材料組群中的至少一種材料或其它可代替的材料。
15.如權利要求3、6、8或11所述的具有粘貼反射層的氮化物發(fā)光元件，其中，該金屬散熱層包含選自Sn、Al、Au、Pt、Zn、Ag、Pb、Pd、Ge、Cu、AuBe、AuGe、Ni、PbSn及AuZn所構成材料組群中的至少一種材料或其它可代替的材料。
16.如權利要求7所述的具有粘貼反射層的氮化物發(fā)光元件，其中，該第二基板包含選自Al2O3、SiC、ZnO及GaN所構成材料組群中的至少一種材料或其它可代替的材料。
17.如權利要求1、7、8、9、10或11所述的具有粘貼反射層的氮化物發(fā)光元件，其中，該透明粘貼層包含選自于聚酰亞胺、苯并環(huán)丁烷及過氟環(huán)丁烷所構成材料組群中的至少一種材料或其它可代替的材料。
18.如權利要求1、7、8、9、10或11所述的具有粘貼反射層的氮化物發(fā)光元件，其中，該第一反應層包含選自于SiNx、Ti及Cr所構成材料組群中的至少一種材料或其它可代替的材料。
19.如權利要求1、7、8、9、10或11所述的具有粘貼反射層的氮化物發(fā)光元件，其中，該第二反應層包含選自于SiNx、Ti及Cr所構成材料組群中的至少一種材料或其它可代替的材料。
20.如權利要求7、8、9、10或11所述的具有粘貼反射層的氮化物發(fā)光元件，其中，該氮化物第一接觸層包含選自于GaN、InGaN及AlGaN所構成材料組群中的至少一種材料或其它可代替的材料。
21.如權利要求7、8、9、10或11所述的具有粘貼反射層的氮化物發(fā)光元件，其中，該氮化物第一束縛層包含選自于AlN、GaN、AlGaN、InGaN或AlInGaN所構成材料組群中的至少一種材料或其它可代替的材料。
22.如權利要求7、8、9、10或11所述的具有粘貼反射層的氮化物發(fā)光元件，其中，該氮化物發(fā)光層包含選自于GaN、InGaN及AlInGaN所構成材料組群中的至少一種材料或其它可代替的材料。
23.如權利要求7、8、9、10或11所述的具有粘貼反射層的氮化物發(fā)光元件，其中，該氮化物第二束縛層包含選自于AlN、GaN、AlGaN、InGaN及AlInGaN所構成材料組群中的至少一種材料或其它可代替的材料。
24.如權利要求7、8、9、10或11所述的具有粘貼反射層的氮化物發(fā)光元件，其中，該氮化物第二接觸層包含選自于GaN、InGaN及AlGaN所構成材料組群中的至少一種材料或其它可代替的材料。
25.如權利要求5、8、9所述的具有粘貼反射層的氮化物發(fā)光元件，其中，該基板包含選自Al2O3、SiC、ZnO及GaN所構成材料組群中的至少一種材料或其它可代替的材料。
26.如權利要求7、8、9、10或11所述的具有粘貼反射層的氮化物發(fā)光元件，其中可包含在該氮化物第二接觸層之上，該第二接線電極之下形成一透明導電層。
27.如權利要求26所述的具有粘貼反射層的氮化物發(fā)光元件，其中，該透明導電層包含選自于氧化銦錫、氧化鎘錫、氧化銻錫、氧化鋅及氧化鋅錫所構成材料組群中的至少一種材料。
全文摘要
本發(fā)明公開一種具有粘貼反射層的氮化物發(fā)光元件，其藉由一透明粘結層將氮化物發(fā)光疊層及金屬反射層粘結在一起，使得射向金屬反射層的光線能夠藉由反射帶出，以提高發(fā)光元件的亮度。
文檔編號H01L33/00GK1591916SQ03156669
公開日2005年3月9日 申請日期2003年9月5日 優(yōu)先權日2003年9月5日
發(fā)明者謝明勛, 劉文煌, 周銘俊 申請人:晶元光電股份有限公司