專利名稱：具有復(fù)合基板的發(fā)光元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一種發(fā)光元件，尤其關(guān)于一種具有復(fù)合基板的發(fā)光元件。
背景技術(shù)：
發(fā)光元件的應(yīng)用頗為廣泛，例如，可應(yīng)用于光學(xué)顯示裝置、激光二極管、交通標(biāo)志、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存裝置、通訊裝置、照明裝置、以及醫(yī)療裝置。
傳統(tǒng)的發(fā)光元件的材質(zhì)主要為半導(dǎo)體，該種材質(zhì)的導(dǎo)熱特性不佳。當(dāng)發(fā)光元件通電時(shí)，由于發(fā)光元件發(fā)光，會(huì)因此而產(chǎn)生熱，由于發(fā)光元件為半導(dǎo)體材質(zhì)，因此導(dǎo)熱不佳，這些熱若無(wú)法適當(dāng)?shù)乇灰瞥?，則發(fā)光元件將會(huì)因受熱而降低發(fā)光效率，如AlGaInP組成的材料，在相同的電流條件操作下，當(dāng)外界的溫度由20℃升溫至80℃時(shí)，亮度將下降20％-50％。前述的問(wèn)題在小尺寸的發(fā)光元件上，由于在低電流操作，電流小于30mA～50mA，發(fā)光產(chǎn)生的熱還勉強(qiáng)能由疊層導(dǎo)除，因此問(wèn)題還不太明顯；但是當(dāng)發(fā)生在大尺寸的發(fā)光元件時(shí)，在高電流操作，電流大于100mA～1A，則該大尺寸發(fā)光元件所產(chǎn)生的熱，將無(wú)法及時(shí)移除，則發(fā)光元件的溫度將上升，亮度便明顯下降，使得發(fā)光元件的發(fā)光功率大大降低。
在美國(guó)專利第6287882號(hào)中公開了一種發(fā)光二極管，其以金屬反射粘結(jié)劑粘結(jié)一發(fā)光單元以及一金屬基板，使得該發(fā)光二極管具有反射及導(dǎo)熱的功能。于臺(tái)灣專利第151410號(hào)中公開一種具有金屬基板的半導(dǎo)體元件，其利用電鍍法將金屬材料鍍于半導(dǎo)體發(fā)光疊層上，形成一金屬基板，以金屬基板取代傳傳統(tǒng)半導(dǎo)體基板，來(lái)達(dá)到導(dǎo)熱的功能。但是上述兩種結(jié)構(gòu)在工藝中，后段晶粒(管芯)切割時(shí)，金屬基板在切割上有其困難度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種具有復(fù)合基板的發(fā)光元件，利用一復(fù)合基板，其中該復(fù)合基板有一高熱傳導(dǎo)層以及圍繞于高熱傳導(dǎo)層周圍的基板。如此，該復(fù)合基板具備金屬基板的提供熱能散逸功能，以解決發(fā)光元件中熱能無(wú)法即時(shí)移除的問(wèn)題。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種具有復(fù)合基板的發(fā)光元件，在晶粒切割時(shí)，直接切割該復(fù)合基板中的基板，如此可解決晶粒切割時(shí)，金屬基板不易切割的問(wèn)題。
根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例的具有復(fù)合基板的發(fā)光元件，包含一復(fù)合基板，其中該復(fù)合基板是由一高熱傳導(dǎo)層以及圍繞于高熱傳導(dǎo)層周圍的基板組成；以一粘結(jié)層將該復(fù)合基板與一發(fā)光疊層結(jié)合在一起。
前述的高熱傳導(dǎo)層包含選自Cu、Al、Au、Ag、W及其合金所構(gòu)成的材料族群中的至少一種材料或其他可替代的材料；前述的基板包含選自Si、GaAs、Ge、Al2O3、玻璃、InP及GaP所構(gòu)成的材料族群中的至少一種材料或其他可替代的材料。


圖1為一示意圖，顯示依本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例的一種具有復(fù)合基板的發(fā)光元件；圖2為一示意圖，顯示依本發(fā)明另一優(yōu)選實(shí)施例的一種具有復(fù)合基板的發(fā)光元件；以及圖3為一示意圖，顯示依本發(fā)明又一優(yōu)選實(shí)施例的一種具有復(fù)合基板的發(fā)光元件。
附圖中的附圖標(biāo)記說(shuō)明如下1 發(fā)光元件10 復(fù)合基板101 高熱傳導(dǎo)層 102 基板11 金屬反射層 12 透明粘結(jié)層13 透明導(dǎo)電層 14 發(fā)光疊層15 第一接線電極16 第二接線電極2 發(fā)光元件20 復(fù)合基板201 高熱傳導(dǎo)層202 基板21 金屬反射層22 導(dǎo)電透明粘結(jié)層 23 透明導(dǎo)電層24 發(fā)光疊層25 接線電極
3 發(fā)光元件30 復(fù)合基板 301 高熱傳導(dǎo)層302 基板 31 金屬粘結(jié)層32 發(fā)光疊層 33 接線電極具體實(shí)施方式
本案發(fā)明人于思考如何解決前述的問(wèn)題時(shí)，認(rèn)為若利用一復(fù)合基板，其中該復(fù)合基板由一高熱傳導(dǎo)層以及圍繞于高熱傳導(dǎo)層周圍的基板；以一粘結(jié)層將該復(fù)合基板與一發(fā)光疊層結(jié)合在一起。如此，該復(fù)合基板兼具金屬基板的提供熱能散逸功能，同時(shí)在晶粒切割時(shí)，直接切割復(fù)合基板中的基板部分，如此可解決晶粒切割時(shí)，金屬基板不易切割的困難。
請(qǐng)參閱圖1，依本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例1的具有復(fù)合基板的發(fā)光元件1，包含一復(fù)合基板10，其中該復(fù)合基板包含一高熱傳導(dǎo)層101以及圍繞于高熱傳導(dǎo)層周圍的基板102；形成于該復(fù)合基板上的一金屬反射層11；形成于該金屬反射層上的一透明粘結(jié)層12；形成于該透明粘結(jié)層上的一透明導(dǎo)電層13，其中，該透明導(dǎo)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)域上的一發(fā)光疊層14；形成于該第二表面區(qū)域上的一第一接線電極15；以及形成于該發(fā)光疊層上的一第二接線電極16。
上述的實(shí)施例1中，于該金屬反射層及該透明粘結(jié)層之間可形成一第一反應(yīng)層；于該透明粘結(jié)層及該透明導(dǎo)電層之間可形成一第二反應(yīng)層，以提高其間的附著力。
上述的實(shí)施例1中，該金屬反射層亦可形成于透明粘結(jié)層與透明導(dǎo)電層之間。另外上述的實(shí)施例中該透明粘結(jié)層亦可以不透明粘結(jié)層取代，同時(shí)該金屬反射層形成于不透明粘結(jié)層與透明導(dǎo)電層之間。
請(qǐng)參閱圖2，依本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例2的具有復(fù)合基板的發(fā)光元件2，包含一復(fù)合基板20，其中該復(fù)合基板包含一高熱傳導(dǎo)層201以及圍繞于高熱傳導(dǎo)層周圍的基板202；形成于該復(fù)合基板上的一金屬反射層21；形成于該金屬反射層上的一導(dǎo)電透明粘結(jié)層22；形成于該導(dǎo)電透明粘結(jié)層上的一透明導(dǎo)電層23；形成于該透明導(dǎo)電層上的一發(fā)光疊層24；以及形成于該發(fā)光疊層上的一接線電極25。
上述的實(shí)施例2中，于該金屬反射層及該導(dǎo)電透明粘結(jié)層之間可形成一第一反應(yīng)層；于該導(dǎo)電透明粘結(jié)層及該透明導(dǎo)電層之間可形成一第二反應(yīng)層，以提高其間的附著力。
上述的實(shí)施例中，該金屬反射層亦可形成于導(dǎo)電透明粘結(jié)層與透明導(dǎo)電層之間。另外上述的實(shí)施例中該導(dǎo)電透明粘結(jié)層亦可以導(dǎo)電粘結(jié)層取代，同時(shí)該金屬反射層形成于導(dǎo)電粘結(jié)層與透明導(dǎo)電層之間。
請(qǐng)參閱圖3，依本發(fā)明又一優(yōu)選實(shí)施例3的具有復(fù)合基板的發(fā)光元件3，包含一復(fù)合基板30，其中該復(fù)合基板包含一高熱傳導(dǎo)層301以及圍繞于高熱傳導(dǎo)層周圍的基板302；形成于該復(fù)合基板上的一金屬粘結(jié)層31；形成于該金屬粘結(jié)層上的一發(fā)光疊層32；以及形成于該發(fā)光疊層上的一接線電極33。
于上述的各實(shí)施例1，2或3中，于復(fù)合基板的高熱傳導(dǎo)層及基板之間可形成一連結(jié)層，使得高熱傳導(dǎo)層及基板間的接合力更強(qiáng)。
前述高熱傳導(dǎo)層可以為單個(gè)或多個(gè)的高熱傳導(dǎo)層型態(tài)存在；前述高熱傳導(dǎo)層的形成方法是包含選自電鍍、電鑄、無(wú)電解電鍍及電弧蒸鍍之中至少一種方法或其他可替代的方法；前述高熱傳導(dǎo)層是包含選自Cu、Al、Au、Ag、W及其合金所構(gòu)成材料族群中的至少一種材料；前述連結(jié)層是包含選自氧化銦錫、GeAu、BeAu、SiNx、SiO2、Au、Cu、Ti及Pd所構(gòu)成材料組群中的至少一種材料；前述的基板是包含選自Si、GaAs、Ge、Al2O3、玻璃、InP及GaP所構(gòu)成材料族群中至少一種材料；前述發(fā)光疊層是包含AlGaInP、AlInGaN及AlGaAs系列所構(gòu)成材料族群中的至少一種材料；前述透明粘結(jié)層是包含選自于聚酰亞胺(PI)、苯并環(huán)丁烷(BCB)或過(guò)氟環(huán)丁烷(PFCB)所構(gòu)成材料組群中的至少一種材料；該導(dǎo)電透明粘結(jié)層包含選自于本征導(dǎo)電高分子(Intrinsically conducting polymer)或高分子中摻雜導(dǎo)電材質(zhì)所構(gòu)成材料組群中的至少一種材料，其中，該導(dǎo)電材質(zhì)包含選自于氧化銦錫、氧化鎘錫、氧化銻錫、氧化鋅、氧化鋅錫、Au及Ni/Au所構(gòu)成材料組群中的至少一種材料；前述第一反應(yīng)層是包含選自于SiNx、Ti或Cr所構(gòu)成材料組群中的至少一種材料；前述第二反應(yīng)層是包含選自于SiNx、Ti或Cr所構(gòu)成材料組群中的至少一種材料；前述金屬反射層是包含選自于In、Sn、Al、Au、Pt、Zn、Ge、Ag、Ti、Pb、Pd、Cu、AuBe、AuGe、Ni、PbSn或AuZn所構(gòu)成材料組群中的至少一種材料；前述金屬粘結(jié)層是包含選自于In、Sn、Al、Au、Pt、Zn、Ge、Ag、Ti、Pb、Pd、Cu、AuBe、AuGe、Ni、PbSn或AuZn所構(gòu)成材料組群中的至少一種材料。
本發(fā)明的發(fā)光元件的應(yīng)用頗為廣泛，例如，可應(yīng)用于光學(xué)顯示裝置、激光二極管、交通標(biāo)志、數(shù)據(jù)儲(chǔ)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)光元件已以優(yōu)選實(shí)施例公開如上，但是本發(fā)明的范圍并不限于上述優(yōu)選實(shí)施例，應(yīng)以所附權(quán)利要求所確定的為準(zhǔn)。因此本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的權(quán)利要求及精神下，應(yīng)當(dāng)可做任何改變。
權(quán)利要求
1.一種具有復(fù)合基板的發(fā)光元件，包含一復(fù)合基板，其中該復(fù)合基板包含一高熱傳導(dǎo)層以及圍繞于高熱傳導(dǎo)層周圍的基板；形成于該復(fù)合基板上的一粘結(jié)層；以及形成于該粘結(jié)層上的一發(fā)光疊層。
2.如權(quán)利要求1所述的具有復(fù)合基板的發(fā)光元件，其中，該粘結(jié)層為一透明粘結(jié)層。
3.如權(quán)利要求2所述的具有復(fù)合基板的發(fā)光元件，其中，該透明粘結(jié)層為一透明導(dǎo)電粘結(jié)層。
4.如權(quán)利要求2所述的具有復(fù)合基板的發(fā)光元件，其中，該透明粘結(jié)層為一透明不導(dǎo)電粘結(jié)層。
5.如權(quán)利要求1所述的具有復(fù)合基板的發(fā)光元件，其中，該粘結(jié)層為一不透明粘結(jié)層。
6.如權(quán)利要求5所述的具有復(fù)合基板的發(fā)光元件，其中，該不透明粘結(jié)層為一不透明導(dǎo)電粘結(jié)層。
7.如權(quán)利要求5所述的具有復(fù)合基板的發(fā)光元件，其中，該不透明粘結(jié)層為一不透明不導(dǎo)電粘結(jié)層。
8.如權(quán)利要求1所述的具有復(fù)合基板的發(fā)光元件，其中，于該復(fù)合基板及該粘結(jié)層之間還包含一第一反應(yīng)層。
9.如權(quán)利要求1所述的具有復(fù)合基板的發(fā)光元件，其中，于該粘結(jié)層及該發(fā)光疊層之間還包含一第二反應(yīng)層。
10.如權(quán)利要求8所述的具有復(fù)合基板的發(fā)光元件，其中，于該復(fù)合基板及該第一反應(yīng)層之間還包含一金屬反射層。
11.如權(quán)利要求9所述的具有復(fù)合基板的發(fā)光元件，其中，于該第二反應(yīng)層及該發(fā)光疊層之間還包含一金屬反射層。
12.如權(quán)利要求11所述的具有復(fù)合基板的發(fā)光元件，其中，于該金屬反射層及該發(fā)光疊層之間還包含一透明導(dǎo)電層。
13.如權(quán)利要求1所述的具有復(fù)合基板的發(fā)光元件，其中，該粘結(jié)層是一金屬粘結(jié)層。
14.如權(quán)利要求1所述的具有復(fù)合基板的發(fā)光元件，其中，該粘結(jié)層是一金屬反射粘結(jié)層。
15.如權(quán)利要求1所述的具有復(fù)合基板的發(fā)光元件，其中，于該高熱傳導(dǎo)層及該基板之間還包含一連結(jié)層。
16.如權(quán)利要求1所述的具有復(fù)合基板的發(fā)光元件，其中，該高熱傳導(dǎo)層包含選自Cu、Al、Au、Ag、W及其合金所構(gòu)成材料族群中的至少一種材料或其他可替代的材料。
17.如權(quán)利要求15所述的具有復(fù)合基板的發(fā)光元件，其中，該連結(jié)層包含選自氧化銦錫、GeAu、BeAu、Au、SiNx、SiO2、Cu、Ti及Pd所構(gòu)成材料族群中的至少一種材料或其他可替代的材料。
18.如權(quán)利要求1所述的具有復(fù)合基板的發(fā)光元件，其中，該基板包含選自Si、GaAs、Ge、Al2O3、玻璃、InP及GaP所構(gòu)成材料族群中的至少一種材料或其他可替代的材料。
19.如權(quán)利要求2所述的具有復(fù)合基板的發(fā)光元件，其中，該透明粘結(jié)層包含選自于聚酰亞胺、苯并環(huán)丁烷及過(guò)氟環(huán)丁烷所構(gòu)成材料族群中的至少一種材料或其他可替代的材料。
20.如權(quán)利要求3所述的具有復(fù)合基板的發(fā)光元件，其中，該透明導(dǎo)電粘結(jié)層包含選自于本征導(dǎo)電高分子或高分子中摻雜導(dǎo)電材質(zhì)所構(gòu)成材料組群中的至少一種材料或其他可替代的材料。
21.如權(quán)利要求20所述的具有復(fù)合基板的發(fā)光元件，其中，該導(dǎo)電材質(zhì)包含選自于氧化銦錫、氧化鎘錫、氧化銻錫、氧化鋅、氧化鋅錫、Au及Ni/Au所構(gòu)成材料族群中的至少一種材料或其他可替代的材料。
22.如權(quán)利要求13所述的具有復(fù)合基板的發(fā)光元件，其中，該金屬粘結(jié)層包含選自In、Sn、Al、Au、Pt、Zn、Ge、Ag、Ti、Pb、Pd、Cu及其合金所構(gòu)成材料族群中的至少一種材料或其他可替代的材料。
23.如權(quán)利要求14所述的具有復(fù)合基板的發(fā)光元件，其中，該金屬反射粘結(jié)層包含選自In、Sn、Al、Au、Pt、Zn、Ge、Ag、Ti、Pb、Pd、Cu及其合金所構(gòu)成材料族群中的至少一種材料或其他可替代的材料。
24.如權(quán)利要求1所述的具有復(fù)合基板的發(fā)光元件，其中，該發(fā)光疊層包含AlGaInP、AlInGaN及AlGaAs系列所構(gòu)成材料組群中的至少一種材料或其他可替代的材料。
25.如權(quán)利要求8所述的具有復(fù)合基板的發(fā)光元件，其中，該第一反應(yīng)層包含選自SiNx、Ti及Cr所構(gòu)成材料族群中的至少一種材料或其他可替代的材料。
26.如權(quán)利要求9所述的具有復(fù)合基板的發(fā)光元件，其中，該第二反應(yīng)層包含選自SiNx、Ti及Cr所構(gòu)成材料族群中的至少一種材料或其他可替代的材料。
全文摘要
本發(fā)明公開一種具有復(fù)合基板的發(fā)光元件，其包括一復(fù)合基板，其中該復(fù)合基板包含一高熱傳導(dǎo)層以及圍繞于該高熱傳導(dǎo)層周圍的基板；形成于該復(fù)合基板上的一粘結(jié)層；形成于該粘結(jié)層上的一發(fā)光疊層。如此可解決晶粒切割時(shí)，金屬層不易切割的困難。
文檔編號(hào)H01L33/00GK1592513SQ03156670
公開日2005年3月9日 申請(qǐng)日期2003年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月5日
發(fā)明者劉文煌, 王仁水, 謝明勛 申請(qǐng)人:晶元光電股份有限公司