覆晶式發光元件的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種覆晶式發光元件，可提升整體的發光效率。本發明提供一種覆晶式發光元件，其包括一基板、一第一型半導體層、一發光層、一第二型半導體層、一第一電極、一第二電極、一透明導電層以及多個反射粒子。基板具有一上表面，第一型半導體層配置在基板的上表面，發光層配置在第一型半導體層上，第二型半導體層配置在發光層上，第一電極配置在第一型半導體層上，第二電極配置在第二型半導體層上，透明導電層配置在第二電極與第二型半導體層之間，其中透明導電層與第二電極之間具有一接觸界面。反射粒子至少分布在接觸界面上且與第二電極以及透明導電層電性連接。
【專利說明】覆晶式發光元件
【技術領域】
[0001]本發明是有關于一種發光元件，且特別是有關于一種覆晶式發光元件。
【背景技術】
[0002]發光二極管具有諸如壽命長、體積小、高抗震性、低熱產生及低功率消耗等優點，因此已被廣泛應用于家用及各種設備中的指示器或光源。近年來，發光二極管已朝高功率發展，因此其應用領域已擴展至道路照明、大型戶外看板、交通信號燈及相關領域。在未來，發光二極管甚至可能成為兼具省電及環保功能的主要照明光源。
[0003]一般來說，為了增加發光二極管的發光效率，通常會增設一反射層，其中反射層是通過一粘著層而貼附在一磊晶結構與一電極之間。然而，粘著層的使用會影響磊晶結構與反射層之間的反射效率，進而降低整體發光二極管的發光效率，同時粘著層亦會影響磊晶結構與電極之間的電性傳導效率。因此，如何在不影響發光二極管電性傳導效率的情況下有效提升發光二極管的發光效率便成為了目前亟需解決的問題之一。
【發明內容】
[0004]本發明提供一種覆晶式發光元件，可提升整體的發光效率。
[0005]本發明提供一種覆晶式發光兀件，其包括一基板、一第一型半導體層、一發光層、一第二型半導體層、一第一電極、一第二電極、一透明導電層以及多個反射粒子。基板具有一上表面，第一型半導體層配置在基板的上表面，發光層配置在第一型半導體層上，第二型半導體層配置在發光層上，第一電極配置在第一型半導體層上，第二電極配置在第二型半導體層上，透明導電層配置在第二電極與第二型半導體層之間，其中透明導電層與第二電極之間具有一接觸界面。反射粒子至少分布在接觸界面上且與第二電極以及透明導電層電性連接。
[0006]在本發明的一實施例中，上述的第二電極的材質選自銀、鋁、鉬、金、鎳及鉻所組成的群組中的至少一種金屬。
[0007]在本發明的一實施例中，上述的反射粒子的材質與第二電極的材質相同。
[0008]在本發明的一實施例中，上述的每一反射粒子的粒徑介于I納米至500納米之間。
[0009]在本發明的一實施例中，上述的反射粒子通過濺鍍、轟擊、碰撞、植入、嵌入、擴散或反應而至少分布在接觸界面上。
[0010]在本發明的一實施例中，上述的第二電極在基板上的正投影面積等于透明導電層在基板上的正投影面積。
[0011]在本發明的一實施例中，上述的反射粒子還分布在第二電極內、透明導電層內或第二電極與透明導電層內。
[0012]在本發明的一實施例中，上述的第二電極在基板上的正投影面積大于透明導電層在基板上的正投影面積。
[0013]在本發明之一實施例中，上述的反射粒子還分布在第二電極內、透明導電層內或第二電極與透明導電層內。
[0014]在本發明的一實施例中，上述的反射粒子還分布在第二型半導體層內、第二型半導體層與第二電極的接觸界面上或第二型半導體層內及第二型半導體層與第二電極的接觸界面上。
[0015]在本發明的一實施例中，上述的透明導電層的材質是由至少兩種以上不同導電度的材質所組成。
[0016]在本發明的一實施例中，上述的覆晶式發光元件還包括一絕緣層，至少覆蓋部分透明導電層、部分第二型半導體層、部分發光層以及部分第一型半導體層，其中第二電極覆蓋透明導電層與部分絕緣層。
[0017]在本發明的一實施例中，上述的反射粒子還分布在第二電極內、透明導電層內或第二電極與透明導電層內。
[0018]在本發明的一實施例中，上述的反射粒子還分布在絕緣層內、絕緣層與第二電極的接觸界面上或絕緣層內及絕緣層與第二電極的接觸界面上。
[0019]在本發明的一實施例中，上述的絕緣層還延伸覆蓋基板的部分上表面。
[0020]在本發明的一實施例中，上述的絕緣層包括一單層或多層材質，且絕緣層的材質選自氧化鋁、氧化硅、氮化硅、碳化硅與氮化鋁及其組合所組成的族群。
[0021]基于上述，由于本發明的覆晶式發光元件具有至少分布在透明導電層與第二電極之間的接觸界面上的反射粒子，且反射粒子、第二電極以及透明導電層電性連接。因此，相較于現有技術通過粘著層將一反射層粘附在磊晶結構與電極之間的發光二極管而言，本發明的覆晶式發光元件是以反射粒子取代粘著層，因此無需設置粘著層，且可通過反射粒子得到較佳的反射效果、散射效果及導電性，進而可提高整體覆晶式發光元件的發光效率與電性傳導。
[0022]為讓本發明的上述特征和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合附圖作詳細說明如下。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]圖1為本發明的一實施例的一種覆晶式發光兀件的剖面不意圖；
[0024]圖2為本發明的另一實施例的一種覆晶式發光元件的剖面示意圖；
[0025]圖3為本發明的又一實施例的一種覆晶式發光元件的剖面示意圖；
[0026]圖4為本發明的再一實施例的一種覆晶式發光元件的剖面示意圖。
[0027]附圖標記說明:
[0028]100a、100b、100c、IOOd:覆晶式發光元件；
[0029]110:基板；
[0030]112:上表面；
[0031]120:第一型半導體層；
[0032]130:發光層；
[0033]140:第二型半導體層；
[0034]150:第一電極；
[0035]160a、160b、160c、160d:第二電極；[0036]170a、170b、170c、170d:透明導電層；
[0037]180a、180b、180c、180d:反射粒子；
[0038]190c、190d:絕緣層；
[0039]C1、C2、C3:接觸界面。
【具體實施方式】
[0040]圖1為本發明的一實施例的一種覆晶式發光元件的剖面示意圖。請參考圖1，本實施例的覆晶式發光兀件IOOa包括一基板110、一第一型半導體層120、一發光層130、一第二型半導體層140、一第一電極150、一第二電極160a、一透明導電層170a以及多個反射粒子180ao
[0041]詳細來說，基板110具有一上表面112，第一型半導體層120配置在基板110的上表面112，發光層130配置在第一型半導體層120上，第二型半導體層140配置在發光層130上，第一電極150配置在第一型半導體層120上，第二電極160a配置在第二型半導體層140上，透明導電層170a配置在第二電極160a與第二型半導體層140之間，其中透明導電層170a與第二電極160a之間具有一接觸界面Cl。反射粒子180a至少分布在接觸界面Cl上且與第二電極160a以及透明導電層170a電性連接。
[0042]更具體來說，在本實施例中，第二電極160a的材質例如是選自銀、鋁、鉬、金、鎳及鉻所組成的群組中的至少一種金屬，意即第二電極160a可具有反射的效果。特別是，反射粒子180a的材質與第二電極160a的材質可例如是相同，舉例來說，反射粒子180a的材質可以是銀。每一反射粒子180a的粒徑例如為介于I納米至500納米之間。此處，反射粒子180a可通過濺鍍、轟擊、碰撞、植入、嵌入、擴散或反應而至少分布在接觸界面Cl上。如圖1所示，反射粒子180a可還分布在第二電極160a內。當然，在其他未示出的實施例中，反射粒子180a可還分布在透明導電層170a內或第二電極160a與透明導電層170a內，在此并不加以限制。
[0043]由于本實施例的反射粒子180a的材質可與第二電極160a的材質相同，因此反射粒子180a除了可具有反射的效果外亦具有導電性，而第二電極160a亦同時具有導電及反射的效果。再者，反射粒子180a至少分布在透明導電層170a與第二電極160a之間的接觸界面Cl，意即此接觸界面Cl為一非平坦表面，因此發光層130所發出的光(未示出)在此除了會受到反射粒子180a的反射效果外，接觸界面Cl亦會使光產生散射作用。如此一來，可有效提升整體覆晶式發光元件IOOa的發光效率。
[0044]此外，本實施例的第二電極160a在基板110上的正投影面積實質上等于透明導電層170a在基板110上的正投影面積，其中第二電極160a與透明導電層170a暴露出部分第二型半導體層140。透明導電層170a的材質例如是由至少兩種以上不同導電度的材質所組成，舉例來說，如氧化銦錫、氧化銦鋅或氧化鋅摻雜鋁，但并不以此為限。
[0045]由于本實施例的覆晶式發光元件IOOa具有至少分布在透明導電層170a與第二電極160a之間的接觸界面Cl上的反射粒子180a,且反射粒子180a、第二電極160a以及透明導電層170a電性連接。因此，相較于現有技術通過粘著層將反射層粘附在發光層上的發光二極管結構而言，本實施例的覆晶式發光元件IOOa無需設置粘著層，且可通過反射粒子180a得到較佳的反射效果、散射效果及導電性，進而可提高整體覆晶式發光元件IOOa的發光效率與電性傳導。
[0046]在此必須說明的是，下述實施例沿用前述實施例的元件標號與部分內容，其中采用相同的標號來表示相同或近似的元件，并且省略了相同技術內容的說明。關于省略部分的說明可參考前述實施例，下述實施例不再重復贅述。
[0047]圖2為本發明的另一實施例的一種覆晶式發光元件的剖面示意圖。請參考圖2，本實施例的覆晶式發光元件IOOb與圖1的覆晶式發光元件IOOa相似，其不同之處在于:本實施例的第二電極160b在基板110上的正投影面積大于透明導電層170b在基板110上的正投影面積，其中第二電極160b延伸覆蓋透明導電層170b所暴露出的部分第二型半導體層140。也就是說，本實施例的覆晶式發光元件IOOb可具有較大的反射面積。再者，在本實施例中，如圖2所示，反射粒子180b除了分布在透明導電層170b與第二電極160b之間的接觸界面Cl外，反射粒子180b可還分布在第二電極160b內與第二電極160b及第二型半導體層140的接觸界面C2上。當然，在其他未示出的實施例中，反射粒子180b可還分布在第二型半導體層140內、第二型半導體層140內及第二型半導體層140與第二電極160b的接觸界面C2上、第二電極160b內、透明導電層170b內、第二電極160b與透明導電層170b內或上述狀態的組合，在此并不加以限制。
[0048]圖3為本發明的又一實施例的一種覆晶式發光元件的剖面示意圖。請參考圖3，本實施例的覆晶式發光元件IOOc與圖1之覆晶式發光元件IOOa相似，其不同之處在于:本實施例的覆晶式發光元件IOOc還包括一絕緣層190c，其中絕緣層190c至少覆蓋部分透明導電層170c、部分第二型半導體層140、部分發光層130以及部分第一型半導體層120。特別是，第二電極160c覆蓋透明導電層170c與部分絕緣層190c，意即第二電極160c在基板110上的正投影面積大于透明導電層170c在基板110上的正投影面積。故，本實施例的覆晶式發光元件IOOc可具有較大的反射面積。再者，在本實施例中，如圖3所示，反射粒子180c除了分布在透明導電層170c與第二電極160c之間的接觸界面Cl外，反射粒子180c可還分布在絕緣層190c與第二電極160c的接觸界面C3上。當然，在其他未示出的實施例中，反射粒子180c可還分布在第二電極160c內、透明導電層170c內、第二電極160c與透明電極170c內、絕緣層190c內、絕緣層190c內及絕緣層190c與第二電極160c的接觸界面C3上或上述狀態的組合，在此并不加以限制。此外，本實施例的絕緣層190c例如是至少包括一單層或多層材質，且絕緣層的材質選自氧化鋁、氧化硅、氮化硅、碳化硅與氮化鋁及其組合所組成的族群，可有效提高整體覆晶式發光元件IOOc的發光效率。此處，絕緣層190c的設置除了可以使第二電極160c跨置在絕緣層190c上以增加反射面積外，亦可使第二電極160c與第一電極150之間具有較佳的電性絕緣效果。
[0049]圖4為本發明的再一實施例的一種覆晶式發光元件的剖面示意圖。請參考圖4，本實施例的覆晶式發光元件IOOd與圖3的覆晶式發光元件IOOc相似，其不同之處在于:本實施例的絕緣層190d還延伸覆蓋基板110的部分上表面112，也就是說，絕緣層190d覆蓋部分透明導電層170d、部分第二型半導體層140、部分發光層130、部分第一型半導體層120以及基板110的部分上表面112。此處，絕緣層190d的設置除了可以使第二電極160d跨置在絕緣層190d上以增加反射面積外，亦可使第二電極160d與第一電極150之間具有較佳的電性絕緣效果。
[0050]綜上所述，由于本發明的覆晶式發光元件具有至少分布在透明導電層與第二電極之間的接觸界面上的反射粒子，且反射粒子、第二電極以及透明導電層電性連接。因此，相較于現有技術通過粘著層將一反射層粘附于磊晶結構與電極之間的發光二極管而言，本發明的覆晶式發光元件是以反射粒子取代粘著層，因此無需設置粘著層，且可通過反射粒子得到較佳的反射效果、散射效果及導電性，進而可提高整體覆晶式發光元件的發光效率與電性傳導。
[0051]最后應說明的是:以上各實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的范圍。
【權利要求】
1.一種覆晶式發光元件，其特征在于，包括: 一基板，具有一上表面； 一第一型半導體層，配置在該基板的該上表面； 一發光層，配置在該第一型半導體層上； 一第二型半導體層，配置在該發光層上； 一第一電極，配置在該第一型半導體層上； 一第二電極，配置在該第二型半導體層上； 一透明導電層，配置在該第二電極與該第二型半導體層之間，其中該透明導電層與該第二電極之間具有一接觸界面；以及 多個反射粒子，至少分布在該接觸界面上且與該第二電極以及該透明導電層電性連接。
2.根據權利要求1所述的覆晶式發光元件，其特征在于，該第二電極的材質選自銀、鋁、鉬、金、鎳及鉻所組成的群組中的至少一種金屬。
3.根據權利要求1所述的覆晶式發光元件，其特征在于，該些反射粒子的材質與該第二電極的材質相同。
4.根據權利要求1所述的覆晶式發光元件，其特征在于，各該反射粒子的粒徑介于I納米至500納米之間。
5.根據權利要求1所述的覆晶式發光元件，其特征在于，該些反射粒子通過濺鍍、轟擊、碰撞、植入、嵌入、擴散或反應而至少分布在該接觸界面上。
6.根據權利要求1所述的覆晶式發光元件，其特征在于，該第二電極在該基板上的正投影面積等于該透明導電層在該基板上的正投影面積。
7.根據權利要求6所述的覆晶式發光元件，其特征在于，該些反射粒子還分布在該第二電極內、該透明導電層內或該第二電極與該透明導電層內。
8.根據權利要求1所述的覆晶式發光元件，其特征在于，該第二電極在該基板上的正投影面積大于該透明導電層在該基板上的正投影面積。
9.根據權利要求8所述的覆晶式發光元件，其特征在于，該些反射粒子還分布在該第二電極內、該透明導電層內或該第二電極與該透明導電層內。
10.根據權利要求8或9所述的覆晶式發光元件，其特征在于，該些反射粒子還分布在該第二型半導體層內、該第二型半導體層與該第二電極的接觸界面上或該第二型半導體層內及該第二型半導體層與該第二電極的接觸界面上。
11.根據權利要求1所述的覆晶式發光元件，其特征在于，該透明導電層的材質是由至少兩種以上不同導電度的材質所組成。
12.根據權利要求1所述的覆晶式發光元件，其特征在于，還包括一絕緣層，至少覆蓋部分該透明導電層、部分該第二型半導體層、部分該發光層以及部分該第一型半導體層，其中該第二電極覆蓋該透明導電層與部分該絕緣層。
13.根據權利要求12所述的覆晶式發光元件，其特征在于，該些反射粒子還分布在該第二電極內、該透明導電層內或該第二電極與該透明導電層內。
14.根據權利要求12或13所述的覆晶式發光元件，其特征在于，該些反射粒子還分布在該絕緣層內、該絕緣層與該第二 電極的接觸界面上或該絕緣層內及該絕緣層與該第二電極的接觸界面上。
15.根據權利要求12所述的覆晶式發光元件，其特征在于，該絕緣層還延伸覆蓋該基板的部分該上表面。
16.根據權利要求12所述的覆晶式發光元件，其特征在于，該絕緣層至少包括一單層或多層材質，該絕緣層的材質選自氧化鋁、氧化硅、氮化硅、碳化硅與氮化鋁及其組合所組成的族群 。
【文檔編號】H01L33/40GK103887394SQ201210554656
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2012年12月19日 優先權日:2012年12月19日
【發明者】羅玉云, 林子旸, 黃靖恩, 黃逸儒, 吳志凌 申請人:新世紀光電股份有限公司