[go: up one dir, main page]

TW201112441A - Light-emitting element, method for manufacturing light-emitting element, and composition for forming light-emitting element protective layer - Google Patents

Light-emitting element, method for manufacturing light-emitting element, and composition for forming light-emitting element protective layer Download PDF

Info

Publication number
TW201112441A
TW201112441A TW099125450A TW99125450A TW201112441A TW 201112441 A TW201112441 A TW 201112441A TW 099125450 A TW099125450 A TW 099125450A TW 99125450 A TW99125450 A TW 99125450A TW 201112441 A TW201112441 A TW 201112441A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
light
layer
semiconductor layer
protective layer
emitting element
Prior art date
Application number
TW099125450A
Other languages
English (en)
Inventor
Yukio Maeda
Hirokazu Itou
Yuusuke Murata
Noriyasu Shinohara
Youhei Nobe
Kunpei Kobayashi
Hitoshi Katou
Original Assignee
Jsr Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jsr Corp filed Critical Jsr Corp
Publication of TW201112441A publication Critical patent/TW201112441A/zh

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10HINORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/80Constructional details
    • H10H20/84Coatings, e.g. passivation layers or antireflective coatings
    • H10W70/60
    • H10W90/00

Landscapes

  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Silicon Polymers (AREA)

Description

201112441 六、發明說明: 【發明所屬之技術區域】 本發明關於發光元件及形成該發光元件的構成部分之 保護層用的組成物。 【先前技術】 以往,已知以保護層被覆發光元件本體而成的發光元 件。 作爲一例,有提案作爲保護半導體層的側面用之保護 膜的支持體,形成有由特定聚醯亞胺樹脂所成的樹脂層之 發光元件的半導體元件(專利文獻1 )。 作爲其它例,有提案於基板2上,至少具備η型包覆 (cl ad)層3、活性層4、ρ型包覆層5、ρ型接觸層6及電 極7、8的氧化物半導體發光元件,其特徵爲前述氧化物 半導體發光元件之至少含有側面lb的主表面la係被由2 種類以上不同的絕緣性有機化合物所成的多層保護膜1 0、 1 1所被覆之氧化物半導體發光元件(專利文獻2)。 又,有提案交流驅動型的發光二極體,其特徵爲包含 在單一基板上二次元排列的複數之發光單元、與電連接前 述發光單元的配線,前述配線所串聯連結的複數之發光單 元係形成串聯陣列,前述單一基板係非極性基板,前述發 光單元係由在前述非極性基板上成長的非極性氮化鎵系半 導體層所成。該發光二極體,係爲了防止配線所致的發光 單元內之第1導電型半導體層與第2導電型半導體層發生 -5- 201112441 短路’而使絕緣層介於發光單元與配線之間(專利文獻3) 〇 先前技術文獻 [專利文獻] [專利文獻1]特開2008-186959號公報 [專利文獻2]特開20 04-247654號公報 [專利文獻3]特開2009-88482號公報 '【發明內容】 發明所欲解決的問題 專利文獻1中記載的半導體元件,因爲含有由聚醯亞 胺樹脂所成的樹脂層,故透明性及耐光性不充分,有對於 來自半導體層的側面之輻射光,不能使減低亮度之問題。 專利文獻2的技術,係於半導體發光元件1的製程中 ,在保護膜11上形成阻光罩41後,蝕刻保護膜1〇、11 而形成開口部42,於此開口部42在p型歐姆電極7上形 成焊墊電極8。因此,有發光元件1的製造之步驟數目多 的問題。 專利文獻3的技術,係於發光二極體的製程中,絕緣 層35爲藉由在形成有發光單元30、透明電極層33及第一 電極焊墊31等的基板上,全面蒸鍍矽氧化膜(Si02)或矽氮 化膜(Si 3N4)等而形成。於該情況下,形成阻光罩,藉由轉 刻絕緣層蝕刻,以使透明電極層3 3與第1電極焊墊3 1露 出的方式,進行圖型化。因此,有發光二極體的製造之步 -6 - 201112441 驟數目多的問題。 又,發光元件的構成部分之材料宜爲耐熱性、密接性 及圖型化性亦優異。 因此’本發明之目的爲提供透明性、耐光性、耐熱性 、密接性及圖型化性優異’且可以少的步驟數目製造之發 光元件。 解決問題的手段 本發明者發現作爲保護半導體層用的保護層之材料, 若使用特定的組成物,則可達成前述目的,而完成本發明 0 即,本發明提供以下的[1]〜[16]。 [1] 一種發光元件,其特徵爲具有:支撐基板,形成在 前述支撐基板的上方之半導體層,形成在前述半導體層的 上面之電極,及以被覆前述半導體層的至少側面之方式所 形成的保護層’其中前述保護層係含有下述(A)成分的保 護層形成用組成物之硬化物; (A)由下述通式(1 )所示的水解性矽烷化合物、其水解 物及其縮合物所成之群選出的至少一種化合物 (R1)pSi(X)4-P (1) [通式(1 )中’ R1係碳數爲1〜1 2的非水解性有機基,X係 水解性基’及P係0〜3的整數;R1及X當各自存在複數 201112441 的基團時,各基可相同或不同]。 [2] 如前述[1]記載的發光元件,其中前述保護層係以 前述電極的至少一部分露出的方式形成。 [3] 如前述[1]或[2]記載的發光元件,其中前述半導體 層係複數,具有形成在前述保護層的表面上,電連接前述 電極之配線。 [4] 如前述[3]記載的發光元件,其中前述半導體層各 自具備:形成在前述支撐基板的上面之第1導電型半導體 層,位於前述第1導電型半導體層的一區域上之第2導電 型半導體層,及介於前述第1導電型半導體層與前述第2 導電型半導體層之間的活性層,前述配線係電連接一個發 光半導體層之第1導電型半導體層、與和其鄰接的發光半 導體層之第2導電型半導體層者。 [5] 如前述Π]〜[4]中任一項記載的發光元件,其中前 述保護層形成用組成物更含有矽石粒子。 [6] 如前述[1]〜[5]中任一項記載的發光元件,其中前 述保護層係隔著形成於前述半導體層的側面之絕緣層而形 成者。 [7] 如前述[6]記載的發光元件,其中前述絕緣層係由 二氧化矽所成的層。 [8] 如前述[1]〜[7]中任一項記載的發光元件,其中形 成前述保護層的硬化物係當厚度爲2μπι時,照射波長 4 OOnm的光時之光的透過率係95 %以上。 [9] 如前述[8]記載的發光元件,其中形成前述保護層 201112441 的硬化物係當厚度爲2μηι時,在250 °C加熱30分鐘時的 加熱前後之各時間點照射波長4 〇 〇 n m的光時之光的透過率 降低係未達1 0 %者。 [1〇]如前述[8]或[9]記載的發光元件,其中形成前述 保護層的硬化物,當厚度爲2 μ m時,在6 0 °C照射輻射照 度28W/m2(波長270〜700nm、尖峰波長313nm)的紫外線 1 68小時時的照射前後之各時間照射波長400nm的光時之 光的透過率降低係未達1 0 %者。 [11]如[1]〜[10]中任一項記載的發光元件,其中前述 保護層形成用組成物更含有(B)光酸產生劑。 [1 2 ] —種發光元件保護層形成用組成物,其係形成前 述[1]〜[11]中任一項之發光元件的保護層用之組成物,其 特徵爲含有下述(A)成分, (A)由下述通式(1 )所示的水解性矽烷化合物、其水解 物及其縮合物所成之群選出的至少一種化合物 (R1)pSi(X)4.P (1) [通式(1)中,R1係碳數1〜1 2的非水解性有機基,X係水 解性基’及P係〇〜3的整數;R1及X當各自存在複數的 基團時,各基可相同或不同]。 [1 3]如前述[1 2]記載的發光元件保護層形成用組成物 ,其中前述保護層形成用組成物更含有(B )光酸產生劑。 [14] 一種發光元件之製造方法,其特徵爲含有··於支 201112441 撐基板的上方形成半導體層之步驟,於前述半導體層的上 面形成電極之步驟,將上面形成有電極的半導體層分離成 互相隔離排列的複數半導體層之步驟,及以被覆前述半導 體層的至少側面之方式,使用前述[12]或[13]之保護層形 成用組成物形成保護層之步驟。 [15] 如前述[14]記載的發光元件之製造方法,其中具 有在前述保護層的表面上,形成電連接前述電極的配線之 步驟。 [16] 如前述[15]記載的發光元件之製造方法,其中前 述半導體層各自具備:形成在前述支撐基板的上面之第1 導電型半導體層,位於前述第丨導電型半導體層的—區域 上之第2導電型半導體層,及介於前述第1導電型半導體 層與前述第2導電型半導體層之間的活性層,前述配線係 電連接一個發光半導體層之第1導電型半導體層、與和其 鄰接的發光半導體層之第2導電型半導體層者。 發明的效果 本發明的發光元件係在半導體層的側面形成有由特定 的組成物之硬化體所成的保護層,由於該保護層係透明性 優異,故例如可有效率地利用來自半導體層的出射光等, 具有作爲發光元件的高性能。 又,前述保護層由於耐光性、耐熱性及密接性優異, 故即使在嚴苛的使用條件下,也可長期不降低性能而使用 -10- 201112441 另外’前述保護層由於圖型化性優異,故例如關於保 護層與電極邊界,具有高的尺寸精度,可發揮穩定的性能 0 還有’本發明的發光元件由於具備前述保護層,故可 防止來自半導體層的電流之洩漏或短路之發生等。 再者’若依照本發明,由於使用特定的組成物形成保 護半導體層用的保護層’故與如前述專利文獻2或3之技 術’在絕緣層上形成阻光罩後,進行蝕刻而形成電極形成 用的溝時相比,可以少的步驟數目製造發光元件。 【實施方式】 實施發明的形態 構成本發明的發光元件之保護層,係含有下述(A)成 分及視需要的下述(B)成分之保護層形成用組成物的硬化 物。以下說明保護層形成用組成物。 (A )由下述通式(1 )所示的水解性矽烷化合物、其水解 物及其縮合物所成之群選出的至少一種化合物 (R1 )PSi(X)4 [通式(1 )中,R R係碳數爲1〜12的非水解性有機基
(B)光酸產生劑 -11 - 201112441 通式(1)中的X所示的水解性基,通常指在無觸媒、 過剩的水之共存下,藉由在室溫(25。〇〜loot:的溫度範圍 內進行加熱,而可水解生成矽烷醇基之基,或可形成矽氧 烷縮合物之基。又,通式(1)中的下標P係0〜3的整數, 更佳係0〜2的整數,特佳係1。惟,於通式(1)所示的水 解性矽烷化合物之水解物中,一部分未水解的水解性基亦 可殘留,於該情況下,成爲水解性矽烷化合物與水解物的 混合物。 又’當指水解性矽烷化合物的水解物,不僅意味經由 水解反應而烷氧基變成矽烷醇基的化合物,亦意味一部分 的砍院蘇基彼此縮合的部分縮合物。再者,水解性砂院化 合物未必定要在配合保護層形成用組成物的時間點被水解 ’而可在光照射的階段,至少一部分的水解性基被水解。 即’當不使水解性矽烷化合物預先水解而使用時,藉由於 事前添加水,使水解性基水解,而生成矽烷醇基,使保護 層形成用組成物進行輻射線硬化,可形成保護層。 通式(1 )中的有機基R 1係可由非水解性1價有機基之 中選出。作爲如此的非水解性之有機基,可選擇非聚合性 有機基及聚合性有機基或任一方的有機基。再者,有機基 R1中的非水解性係意味在水解性基X被水解的條件下, 照原樣安定地存在之性質。 此處’作爲非聚合性有機基R1,可舉出碳數1〜12的 院基、碳數3〜12的環院基、碳數6〜12的芳基、碳數7 〜12的芳烷基等。此等可爲直鏈狀、支鏈狀 '環狀或這些 -12- 201112441 的組合。又,非聚合性有機基R I亦較佳爲含有雜原子的 構造單位。作爲如此的構造單位,可例示醚鍵、酯鍵 '硫 鍵等(惟,含有雜原子時,從不妨礙輻射線硬化性來看, 較佳爲非鹼性)。 又,作爲聚合性有機基R1,較佳爲在分子中具有自由 基聚合性官能基及陽離子聚合性官能基或任一方的官能基 之有機基。作爲自由基聚合性官能基,可舉出碳原子數2 〜10的烯基、碳原子數2〜10的炔基等。又,作爲陽離子 聚合性官能基,可舉出環氧乙烷基、氧雜環丁烷基等的環 氧基。藉由將如此的官能基導入有機基R1中,倂用自由 基聚合或陽離子聚合,可使保護層形成用組成物更快速地 硬化。特別地,若將陽離子聚合性官能基,例如氧雜環丁 烷基或環氧基導入有機基R1中,則可藉由光酸產生劑使 同時發生硬化反應,故可使保護層形成用組成物更快速地 硬化。 通式(1 )中的水解性基X,例如是氫原子、碳數1〜1 2 的烷氧基、鹵素原子、含胺基的基及羧基等。作爲碳數1 〜12的烷氧基之較佳例,可舉出甲氧基或乙氧基等。作爲 鹵素原子的較佳例,可舉出氟、氯、溴、碘等。作爲含胺 基的基之較佳例,可舉出胺基、二甲基胺基等。作爲羧基 的較佳例,可舉出乙醯氧基、丁醯氧基等。 茲說明通式(1 )所示的水解性矽烷化合物(亦僅稱矽烷 化合物)之具體例。 作爲具有非聚合性有機基R1之矽烷化合物,可舉出 -13- 201112441 以下者。 作爲經4個水解性基取代的矽烷化合物,可舉出四氯 矽烷 '四胺基矽烷、四乙醯氧基矽烷、四甲氧基矽烷、四 乙氧基矽烷、四丁氧基矽烷、四苯氧基矽烷、四苄氧基矽 烷、三甲氧基矽烷、三乙氧基矽烷等。 作爲經3個水解性基取代的矽烷化合物,可舉出甲基 三氯矽烷、甲基三甲氧基矽烷、甲基三乙氧基矽烷、甲基 三丁氧基矽烷、乙基三甲氧基矽烷、乙基三異丙氧基矽烷 、乙基三丁氧基矽烷、丁基三甲氧基矽烷、五氟苯基三甲 氧基矽烷、苯基三甲氧基矽烷、d3 -甲基三甲氧基矽烷、九 氟丁基乙基三甲氧基矽烷、三氟甲基三甲氧基矽烷等。 作爲經2個水解性基取代的矽烷化合物,可舉出二甲 基二氯矽烷、二甲基二胺基矽烷、二甲基二乙醯氧基矽烷 、二甲基二甲氧基矽烷、二苯基二甲氧基矽烷、二丁基二 甲氧基矽烷等》 作爲經1個水解性基取代的矽烷化合物,可舉出三甲 基氯矽烷、六甲基二矽氮烷、三甲基矽烷、三丁基矽烷、 三甲基甲氧基矽烷、三丁基乙氧基矽烷等。 作爲具有聚合性有機基之矽烷化合物,可使用非水解 性有機基的R1中含有聚合性有機基之矽烷化合物、水解 性基的X中含有聚合性有機基的矽烷化合物的任一者。 具體地’作爲非水解性有機基的R1中含有聚合性有 機基的矽烷化合物,可舉出(甲基)丙烯醯氧基丙基三甲氧 基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、環氧丙氧基三甲氧基矽烷 -14- 201112441 、3-(3-甲基-3-氧雜環丁烷甲氧基)丙基三甲氧基矽烷、氧 雜環己基三甲氧基矽烷等。 又,作爲水解性基的X中含有聚合性有機基的砂院化 合物之例,可舉出四(甲基)丙烯醯氧基矽烷、四[2·(甲基) 丙烯醯氧基乙氧基]矽烷、四環氧丙氧基矽烷、四(2_乙烯 氧基乙氧基)矽烷、四(2_乙烯氧基丁氧基)矽烷、四(3_甲 基-3-氧雜環丁烷甲氧基)矽烷、甲基三(甲基)丙烯醯氧基 矽烷、甲基[2-(甲基)丙烯醯氧基乙氧基]矽烷、甲基-三環 氧丙氧基矽烷、甲基三(3 -甲基-3-氧雜環丁烷甲氧基)矽烷 。此等可爲單獨1種或組合2種以上使用。 茲說明水解性矽烷化合物的水解物之分子量。該分子 量係可使用移動相用四氫呋喃的凝膠滲透層析術(以下簡 稱GPC),以聚苯乙烯換算的重量平均分子量進行測定。 水解物的重量平均分子量通常較佳爲500〜1 0,000的 範圍內之値。該重量平均分子量之値若未達500,則保護 層之形成時的成形性有降低的傾向,另一方面,若超過 1 0,000,則輻射線硬化性有降低的傾向。因此,更佳爲水 解物的重量平均分子量係1,000〜5,000的範圍內之値。 又,以保護層形成用組成物的固體成分全體當作1 00 質量%時,上述(A)成分的含有比例較佳爲5〜100質量% ,尤佳爲1 5〜8 5質量%,更佳爲3 0〜7 0質量%。此含有 比例若在上述數値範圍內,則可得到充分的透明性、耐光 性、耐熱性及密接性。 (B)成分的光酸產生劑係定義爲藉由照射光等的能量 -15- 201112441 線(輻射線),而可放出能將(A)成分水解性矽烷化合物輻射 線硬化(交聯)之酸性活性物質的化合物。當於保護層形成 用組成物中含有(B)成分時,由於保護層係圖型化性優異 ,故例如關於保護層與電極的邊界,具有高尺寸精度,可 發揮穩定的性能。再者,作爲使光酸產生劑分解、產生陽 離子用的所照射之光能量線,可舉出可見光、紫外線、紅 外線、X射線、α射線、β射線、γ射線等。惟,從具有一 定的能量水平、硬化速度大(快)且照射裝置比較便宜和小 型的觀點來看,較佳爲使用紫外線。 又,與光酸產生劑一起,較佳爲倂用後述的自由基產 生劑。中性的活性物質之自由基,雖然不促進矽烷醇基的 縮合反應,但是於(Α)成分中具有自由基聚合性官能基時 ’可促進該官能基的聚合。因此,可使保護層形成用組成 物更有效率地硬化。 其次,說明光酸產生劑的種類。作爲光酸產生劑,可 舉出具有通式(2)所示構造的鎗鹽(第1群化合物)或具有通 式(3)所示構造的磺酸衍生物(第2群化合物)。 [R2eR3bR4cRsdW;T [MZnJ -" (2) [通式(2)中,陽離子係鑰離子,W係S、Se、Te、P、As、 Sb、Bi、〇、I、Br、Cl 或-N = N,R2、R3、R4 及 R5 係相同 或不同的有機基,a、b、c及d各自係0〜3的整數, (a + b + c + d)-m等於W的價數。又,Μ係構成鹵化物錯合物 -16- 201112441 []^又„1 + 11]的中心原子之金屬或類金屬’例如是8、?、八3、 Sb、Fe、Sn、Bi、A1、Ca、In、Ti ' Zn、Sc' V、Cr、Μn 或Co。Z例如是F、Cl、Br等的鹵素原子或芳基,m係鹵 化物錯合物離子的淨電荷,η係Μ的原子價]。
Qs — CS (―Ο) 2 —R6) t (3) [通式(3)中,Q係1價或2價有機基,R6係碳數1〜12的 1價有機基,下標s係0或1,下標t係1或2 ]。 首先,第1群化合物的鑰鹽係藉由接受光而可放出酸 性活性物質的化合物。於如此第1群化合物之中,更有效 的鑰鹽係芳香族鏺鹽,特佳爲下述通式(4)所示的二芳基碘 鑰鹽。 [R^Ar1-I+-Ar2-R8] [V] (4) [通式(4)中,R7及R8各自係1價有機基,可相同或不同 ’ R7及R8的至少一者具有碳數爲4以上的烷基,Ar1及 Ar2各自係芳香族基’可相同或不同,γ-係1價陰離子, 爲由週期表第3族、5族的氟化物陰離子或C104-、CF3-S〇r 中選出的陰離子]。 又’若顯示作爲第2群化合物的通式(3)所示磺酸衍生 物之例’可舉出二颯類、二磺醯基重氮甲烷類、二磺醯基 甲烷類、磺醯基苯甲醯基甲烷類、亞胺基磺酸酯類、苯偶 -17- 201112441 姻磺酸酯類、1-氧基-2 -羥基-3-丙基醇的磺酸酯類、焦掊 酚三磺酸酯類、苄基磺酸酯類。又,於通式(3)所示的磺酸 衍生物之中,更佳爲亞胺基磺酸酯類,尤佳爲胺基磺酸酯 中的三氟甲基磺酸酯衍生物。 茲說明光酸產生劑的添加量(含有比例)。光酸產生劑 的添加量係沒有特別的限制,相對於1 00質量份的(A)成 分而,通常較佳爲0.1〜15質量份的範圍內之値。該添加 量若未達0.1質量份,則輻射線硬化性降低,有得不到充 分的硬化速度之傾向。另一方面,該添加量若超過15質 量份,則所得到的硬化物之耐光性或耐熱性有降低的傾向 。因此,從輻射線硬化性與所得之硬化物的耐光性等之平 衡更良好的觀點來看,相對於1〇〇質量份的(A)成分而言 ,光酸產生劑的添加量較佳爲0.5〜10質量份的範圍內之 値。 本發明的保護層形成用組成物,係藉由配合(C)有機 溶劑而提高組成物的保存安定性,且可賦予適當的黏度, 可形成具有均勻厚度的保護層。 作爲(C)有機溶劑,可舉出醚系有機溶劑、酯系有機 溶劑 '酮系有機溶劑、烴系有機溶劑、醇系有機溶劑等。 通常較佳爲使用大氣壓下的沸點具有5〇〜2 00 °C的範圍內 之値,可使用能使各成分均勻溶解的有機溶劑。 作爲如此的有機溶劑,例如可使用脂肪族烴系溶劑、 芳香族烴系溶劑、單醇系溶劑、多元醇系溶劑、酮系溶劑 、醚系溶劑、酯系溶劑、含氮系溶劑、含硫系溶劑等。此 18- 201112441 等有機溶劑可爲單獨一種或組合二種以上使用。 於此等(C)有機溶劑之中,較佳爲醇類及酮類,因爲 可更提高組成物的保存安定性。又,作爲更佳的有機溶劑 ’可舉出由丙二醇單甲基醚、乳酸乙酯、甲基異丁基酮、 甲基戊基酮、甲苯、二甲苯及甲醇所成之群選出的至少一 種化合物。 又,(C)有機溶劑的種類較佳爲考慮組成物的塗佈方 法來選擇。例如,從容易得到具有均勻厚度的硬化物來看 ,較佳爲使用旋塗法,作'爲該情況中所使用的有機溶劑, 較佳爲使用乙二醇單乙基醚、丙二醇單甲基醚等的二醇醚 類,乙基溶纖劑醋酸酯、丙二醇甲基醚醋酸酯、丙二醇乙 基醚醋酸酯等的乙二醇烷基醚醋酸酯類,乳酸乙酯、2-羥 基丙酸乙酯等的酯類,二乙二醇單甲基醚、二乙二醇二甲 基醚 '二乙二醇乙基甲基醚等的二乙二醇類,甲基異丁基 酮、2-庚酮、環己酮、甲基戊基酮等的酮類等,特佳爲使 用乙基溶纖劑醋酸酯、丙二醇甲基醚醋酸酯、乳酸乙酯、 甲基異丁基酮及甲基戊基酮。 相對於100質量份的(A)成分而言,(C)成分的添加量 爲1〜300質量份,較佳爲2〜200質量份。若爲1〜300 質量份的範圍內,則可提高組成物的保存安定性,且可賦 予適當的黏度,可形成具有均勻厚度的保護層。 尙且,(C)有機溶劑的添加方法係沒有特別的限制, 例如可在製造(A)成分之際添加,也可在混合(A)成分與(B) 成分之際添加。 -19" 201112441 再者,於不損害本發明目的或效果的範圍內’亦較佳 爲配合酸擴散控制劑(以下亦稱爲(D)成分)、反應性稀釋劑 、自由基產生劑(光聚合引發劑)、光增感劑、金屬院氧化 物、無機微粒子、脫水劑、均平劑、聚合抑制劑、聚合引 發助劑、潤濕性改良劑、界面活性劑、可塑劑、紫外線吸 收劑、抗氧化劑、抗靜電劑 '矽烷偶合劑、高分子添加劑 等。 (D)成分的酸擴散控制劑,係定義爲控制藉由光照射 從光酸產生劑產生的酸性活性物質在被膜中之擴散,具有 抑制非照射區域的硬化反應之作用的化合物。惟,爲了在 定義上與光酸產生劑區別,(D)成分的酸擴散控制劑係不 具有酸產生機能的化合物。 藉由添加如此的酸擴散控制劑,可有效地硬化光硬化 性組成物,可提高圖型精度。 作爲(D)成分的酸擴散控制劑之種類,較佳爲不因爲 形成步驟中的曝光或加熱處理而使鹼性變化的含氮有機化 合物。 作爲如此的含氮有機化合物,例如可舉出下述通式($) 所示的化合物。 NR9R10r1 1 [通式(5)中,R9、R1。及R丨丨各白 奇目獨1L表不氫原子、取代或 非取代的烷基、取代或非取代& @ I 一 μ八的方基、或取代或非取代的 -20- 201112441 芳院基]。 又,作爲其它的含氮有機化合物,可舉出在同一分子 內具有2個氮原子的二胺基化合物,或具有3個以上的氮 原子之二胺基聚合物,或含有醯胺基的化合物、脲化合物 、含氮雜環化合物等。 作爲含氮有機化合物的具體例,例如可舉出正己胺、 正庚胺、正辛胺、正壬胺、正癸胺等的單烷基胺類,二正 丁胺、二正戊胺、二正己胺、二正庚胺、二正辛胺、二正 壬胺、二正癸胺等的二烷基胺類,三乙胺、三正丙胺、三 正丁胺、三正戊胺、三正己胺、三正庚胺、三正辛胺、三 正壬胺、三正癸胺等的三烷基胺類,苯胺、N-甲基苯胺、 N,N-二甲基苯胺、2-甲基苯胺、3-甲基苯胺、4-甲基苯胺 、4 -硝基苯胺、二苯基胺、三苯基胺、1 -萘胺等的芳香族 胺類,乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺等的烷醇胺類等。 再者,酸擴散控制劑係可單獨一種使用,或也可混合 二種以上使用。 相對於1〇〇質量份的(A)成分而言,(D)酸擴散控制劑 的添加量較佳爲〇·〇〇1〜15質量份的範圍內之値。 此理由係因爲若該酸擴散控制劑的添加量未達0.001 質量份,則視製程條件而定,保護層的圖型形狀或尺寸再 現性會降低,另一方面,若該酸擴散控制劑的添加量超過 1 5質量份,貝IJ (A)成分的光硬化性會降低。 因此,相對於100質量份的(A)成分而言,酸擴散控 制劑的添加量更佳爲〇 · 〇 〇 1〜1 〇質量份的範圍內之値,尤 201112441 更佳爲0.005〜5質量份的範圍內之値。 又,保護層形成用組成物較佳爲含有膠態矽石、氣相 二氧化矽、玻璃等的矽石粒子當作(E)成分。 上述矽石粒子的表面,爲了提高與上述(A)由水解性 矽烷化合物、其水解物及其縮合物所成之群選出的至少一 種化合物之親和性或相溶性等,可被疏水化處理。 又,上述矽石粒子的形狀係沒有特別的限定,可爲球 狀、橢圓形狀' 扁平狀、桿狀、纖維狀等。 上述矽石粒子的平均粒徑爲1〜5〇〇nm,較佳爲5〜 200nm >更佳爲10〜lOOnm»此金屬氧化物粒子的平均粒 徑若在上述範圍,則對於輻射線的透明性、鹼溶解性等優 異。 上述矽石粒子係可單獨1種使用,也可組合2種以上 使用。 再者,此平均粒子徑係使用光散射流動分布測定裝置 (大塚電子公司製,型號「LPA-30 00」),依照常用方法將 矽石粒子的分散液稀釋而測定之値。又,此平均粒子徑係 可藉由矽石粒子的分散條件來控制。 又,上述砂石粒子中的鈉含量較佳爲Ippm以下,尤 佳爲0.5ppm以下,更佳爲O.lppm以下。當此鈉含量爲 1 ppm以下時,所得之樹脂組成物中的鈉含量可爲1 ppm以 下。 尙且,疏水化矽石中的鈉含量係可藉由原子吸光計 (Perkin Elmer製,型號「Z5 100」)等來測定。 -22- 201112441 以上述(A)成分爲loo質量份時,上述矽石粒子的含 有比例較佳爲10〜500質量份,尤佳爲20〜300質量份, 更佳爲40〜200質量份。此含有比例若在上述範圍,則具 有合適的搖變性,可充分被覆半導體層的側面。 又’以保護層形成用組成物的固體成分全體爲1 〇〇質 量%時’上述矽石粒子的含有比例較佳爲5〜90質量%, 尤佳爲15〜80質量%,更佳爲30〜70質量%。當此含有 比例爲上述比例時,可得到充分的搖變性,可充分被覆半 導體層的側面。 再者,此保護層形成用組成物亦可含有碳酸鈣、碳酸 鎂等的碳酸鹽,硫酸鋇、硫酸鈣等的硫酸鹽,磷酸鈣、磷 酸鎂等的磷酸鹽,碳化物,氮化物等的其它無機粒子。 還有,保護層形成用組成物亦可含有(A)成分以外之 含有水解性矽烷基的乙烯基系聚合物當作(F)成分。如此 地,藉由含有(A)成分以外之含有水解性矽烷基的乙烯基 系聚合物,可減低硬化時的收縮,可有效防止裂紋發生。 又,保護層形成用組成物較佳爲含有反應性稀釋劑當 作(G)成分。如此地藉由含有反應性稀釋劑,可減低保護 層的硬化收縮,或調節保護層的機械強度。因此,可提高 保護層的韌性或耐龜裂性。 於形成保護層時,保護層形成用組成物亦可含有脫水 劑當作(H)成分。如此地藉由添加脫水劑,可促進保護層 形成用組成物的輻射線硬化反應,同時可更提高保護層形 成用組成物的保存安定性。 -23- 201112441 保護層形成用組成物中所使用的脫水劑,係定義爲藉 由化學反應而將水轉換成水以外的物質之化合物,或藉由 物理吸附或包合水,而使水不影響輻射線硬化性及保存安 定性用的化合物。即,藉由含有如此的脫水劑,而不損害 保護層形成用組成物的耐光性或耐熱性,可提高保存安定 性或輻射線硬化性的相反特性。作爲此理由,茲認爲藉由 脫水劑有效地吸收由外部所侵入的水,而提高保護層形成 用組成物的保存安定性,另一方面,茲認爲於輻射線硬化 反應的縮合反應中,藉由藉由脫水劑依次地有效吸收所生 成的水,可提高保護層形成用組成物的輻射線硬化性。 其次,對於本發明的發光元件之實施形態及製造方法 的具體例,邊參照圖面邊說明。 再者,於本發明中,所謂的發光元件,係具有包含含 有1個半導體層者與含有2個半導體層者之雙方的槪念。 又,於本發明中,所謂的發光元件,係除了半導體層 ,亦包含形成在半導體層之周圍的支撐基板、保護層等的 各部分。 [實施形態例1] 圖1中,於支撐基板9的上方,複數的半導體層2互 相隔離形成。 於支撐基板9之上,層合有接觸層10、金屬擴散防止 層11、金屬層12。介於金屬層12與各半導體層2之間’ 金屬層7、金屬擴散防止層6、金屬擴散防止層4、p電極 -24- 201112441 3係存在。於各半導體層2的上面,形成n電極13。此等 各部分詳細係如後述。 於半導體層2彼此之間,形成有保護層8。又,於半 導體層2的側面等與保護層8之間,形成有由二氧化矽等 的材質所成的絕緣層5。再者,於本說明書中,絕緣層係 意味防止來自半導體層的側面之電流的洩漏或短路的發生 用之層狀體。 不論有無絕緣層5,保護層8通常係以在半導體層2 彼此之間不產生空隙的方式所形成。 形成絕緣層5及保護層8的理由係如以下。 於用於形成互相隔離的複數之半導體層2的切割之際 ,金屬粉等附著於半導體層2的側面,因爲此金屬粉等, 而發生電流的洩漏或短路。爲了防止其,在半導體層2的 側面,形成絕緣層5。 另一方面,僅形成絕緣層5時,在雷射提離(lift-off) 後’由於沒有支持絕緣層5用的支持體,在絕緣層5會發 生破裂或缺損。爲了防止如此的破裂或缺損,在絕緣層5 的側方,更形成保護層8。 再者’本發明的發光元件亦可省略絕緣層5,而僅具 備保護層8。此時’保護層8具有防止電流的洩漏或短路 的發生之機能。 [實施形態例1之製造方法] 圖2中’首先於藍寶石基板1上,形成半導體層2(圖 -25- 201112441 2中的(a))。半導體層2 ’例如係由III族氮化物半導體所 成。半導體層2係以藍寶石基板丨側爲^層,其上部爲 MQW層,再於其上部爲ρ層之構成。 其次’對於半導體層2,乾蝕刻以形成溝1 4,直到藍 寶石基板1的表面la露出爲止,形成互相隔離的複數之 半導體層2(圖2中的(b))。 接著’藉由提離法,將ρ電極3形成在半導體層2的 上面之指定區域中,再形成金屬擴散防止層4,以覆蓋ρ 電極3(圖2中的(c))。於ρ電極3中,例如可使用Ag-'Pd-Cu。於金屬擴散防止層4中,例如可使用由Ti/Ni/Au/Al 所成的多層膜。層厚例如Ti爲100nm,Ni爲500nm,Au 爲 100nm,AI 爲 3nm。 再者,代替圖2中的(a)〜(c)之步驟,亦可先在半導 體層2的上面之指定位置形成ρ電極3、金屬擴散防止層 4後,乾蝕刻半導體層2直到藍寶石基板1露出爲止,而 形成互相隔離的複數之半導體層2。 接著,藉由CVD法,將由二氧化矽所成的絕緣層5 連續地形成在藍寶石基板1的表面la、半導體層2的端面 2a、未形成ρ電極3的半導體層2之上面2b、金屬擴散防 止層4的一部分(圖2中的(d))。 絕緣層5的層厚例如爲l〇〇nm〜500nm。作爲絕緣層 5的材質,除了二氧化矽以外,例如亦可使用Si3N4(氮化 矽)、Zr02(氧化銷)、NbO(氧化鈮)、Al2〇3(氧化鋁)等。再 者,絕緣層5亦可至少形成於半導體層2的側面2a。 -26- 201112441 其次’於金屬擴散防止層4與絕緣層5之上,形成金 屬擴散防止層6,再於金屬擴散防止層6之上形成金屬層 7(圖2中的(e))。 金屬擴散防止層6例如是Ti/Ni/Au的多層膜。此時層 厚例如 Ti 爲 100nm,Ni 爲 500nm,Au 爲 50nm。 金屬層7例如係由Sn20%的Au-Sn所成。層厚例如爲 3 μιη 〇 作爲金屬層7的材質之其它例,可使用Au-Si層、 Ag-Sn-Cu層、Sn-Bi層等的金屬共晶層,或Au層、Sn層 、Cu層等。 金屬擴散防止層6及金屬層7係藉由微影術形成指定 的圖型。 接著,於絕緣層5上形成由本發明規定的特定保護層 形成用組成物所成的保護層8(圖2中的(f))。 保護層8的層厚宜爲從半導體層2的層厚(以下當作 最小層厚Η 1)到比半導體層2、p電極3、金屬擴散防止層 4、6、金屬層7的合計層厚還大5 μηι的値(以下當作最大 層厚Η2)爲止的範圍。保護層8的層厚若未達最小層厚Η1 ,則作爲絕緣層5的支持體之機能弱而不宜。保護層8的 層厚若超過最大層厚Η2,則在下一步驟中與支撐基板9 的接合會變不良而不宜。 保護層8宜至少形成在各半導體層2間之空間之寬度 L1的範圍。若爲比L1窄的寬度,則作爲絕緣層5的支持 體之機能變弱而不宜。又,保護層8係最大宜爲比隔離各 -27- 201112441 半導體層2上的各金屬擴散防止層4之寬度L2還窄的寬 度。若以比L2還寬的寬度來形成,則在下一步驟中由於 與支撐基板9的接合而壓壞保護層8,橫向擴展時沒有寬 裕度而不宜。 其次,於支撐基板9的上面形成接觸層10、金屬擴散 防止層11、金屬層12,形成有金屬層7的面與形成有金 屬層12的面,例如係於300°C、30kgf/cm2的條件下進行 熱壓而接合(圖2中的(g))。 作爲支撐基板9的材質,例如可使用Si、GaAs、Cu 、Cu-W 等。 接觸層10例如係由層厚300nm的A1所成。金屬擴散 防止層11係可由與金屬擴散防止層6相同的材質所形成 。金屬層12係可由與金屬層7相同的材質所形成。 金屬擴散防止層4、6、11係用於防止金屬層7、12 的金屬擴散超過金屬擴散防止層4、6、11的層。 接著,藉由雷射提離,分離去除藍寶石基板1(圖2中 的(h))。雷射的照射,例如係在〇.7】/cm2以上的條件下, 將波長248 nm的KrF雷射,自藍寶石基板1側對晶圓作光 照射而進行。藉由此雷射照射,而在藍寶石基板1與半導 體層2的接合面使半導體層2熔融,可分離去除藍寶石基 板1。於此去除後,用鹽酸洗淨表面2c,再藉由50°C的 KOH水溶液進行濕蝕刻,而將表面平坦化。 於此雷射提離後,保護層8係具有作爲絕緣層5的支 持體之機能。即,可以防止由於絕緣層5的破裂或缺損而 -28- 201112441 使半導體層2的側面2a露出、發生電流的洩漏或短路。 其次’將由V/AI/Ti/Ni/Au所成的格子狀之η電極13 形成在與藍寶石基板1接合側的表面.2c上(圖2中的(i)) 。膜厚例如V爲15nm’ A1爲150nm,Ti爲30nm,Ni爲 5 00nm,Au爲5 00nm。然後,經由切割步驟,得到以在支 撐基板9上所形成的n電極13側之表面2c當作光取出面 的各個半導體元件。 再者’不限於由ΠΙ族氮化物半導體所構成的半導體 元件’對於由GaAs或GaP等III-V族半導體所構成的半 導體元件’本發明亦可適用。又,n電極的圖型係不限於 格子狀,亦可爲條帶狀等不妨礙自上面取出光的圖型。 [實施形態例2] 圖3中,發光元件21具備支撐基板22、形成在支撐 基板22之上面的由η型包覆層23等所成的層合體之半導 體層、形成在半導體層之上面的ρ型歐姆電極27、形成在 Ρ型歐姆電極27之上面的焊墊電極28、保護半導體層用 而形成的保護層33、及形成在支撐基板22之下面的η型 歐姆電極29。 半導體層係介於支撐基板22與ρ型歐姆電極27之間 的層合體,由η型包覆層23、活性層(發光層)24、ρ型包 覆層25、ρ型接觸層26所成。 再者,於本說明書中,半導體層係指含有發光層 性層)的在支撐基板與電極之間的層合體。 -29- 201112441 支撐基板22的上方之電極(P型歐姆電極27及焊墊電 極28的集合體)的一部分(具體地,焊墊電極28的一部分) ,係不被保護層33被覆而露出。 p型歐姆電極27的側面通常形成在半導體層的側面往 上方的延長面上。 焊墊電極28的鉛直方向之投影面積係比p型歐姆電 極27的鉛直方向之投影面積小。 保護層33係用於保護半導體層者,經過支撐基板22 的上面之中的形成有半導體層的部分以外之面、半導體層 與p型歐姆電極27的層合部分之側面(鉛直面)、及p型歐 姆電極27的上面之中的形成焊墊電極28的部分以外之面 而形成。 支撐基板22例如係η型ZnO單結晶基板。 η型包覆層23例如係Ga以3xl0l8cm_3的濃度摻雜的 厚度Ιμιη之η型MguZnQjO包覆層。 活性層(發光層)24例如係由8層的厚度5nm之ZnO 障壁層與7層的厚度4nm之CdnZnuO井層所成,爲互 相交互層合所成的無摻雜量子井發光層。 P型包覆層2 5例如係N以5 X 1 0 19cnT3的濃度摻雜的 厚度1 μιη之p型Mg〇.! Ζη〇.90包覆層。 P型接觸層26例如係N以1 X 1 02Gcm-3的濃度摻雜的 厚度0.5 μηι之p型ZnO接觸層。 P型歐姆電極27例如係層合有厚度15nm的Ni之具 透光性的P型歐姆電極。 -30- 201112441 焊墊電極28例如係厚度lOOnm的接合用焊墊電極。 η型歐姆電極29例如係由厚度lOOnm的A1所成者 [實施形態例2之製造方法] 圖4中,首先在支撐基板22上形成η型包覆層23 活性層24' ρ型包覆層25、ρ型接觸層26、ρ型歐姆電 27(圖4的(a))。此等各部分例如可藉由前述專利文獻2 載的方法來形成。 其次,藉由使用切割裝置,形成溝34,其具有自ρ 歐姆電極27的上面到支撐基板22的上面爲止之深度, 形成互相隔離的複數之半導體層(圖4的(b))。 接著,將由本發明規定的特定之保護層形成用組成 所成的被覆層30形成在支撐基板22的上面、半導體層 側面及ρ型歐姆電極27的上面(圖4的(c))。 被覆層30的形成例如可藉由使用旋塗機等的塗佈 段,將保護層形成用組成物塗佈到塗佈對象面上後,於 定的溫度(例如30°C〜5 00t,較佳爲50°C〜400°C,更佳 8 〇°C ),加熱指定的時間(例如2〜1 20分鐘,較佳爲2〜 分鐘,更佳爲2〜5分鐘)使乾燥而進行。 其次,當本發明規定的特定之保護層形成用組成物 有(B)光酸產生劑時,在對應於P型歐姆電極27上的應 置焊墊電極28之區域的ρ型歐姆電極27之上方區域, 置光罩31。於此狀態下,自位於光罩31上方的紫外線 射源(未圖示),向下方以鉛直方向照射紫外線3 2,而使 極 記 型 而 物 的 手 指 爲 60 含 配 設 照 應 -31 - 201112441 配置焊墊電極28的區域以外之被覆層30 化(圖4的(d))。再者,爲了促進經光照射 較佳爲在30〜200°C加熱。 此時,紫外線3 2的照射例如以照g mW/cm2、照射量成爲 0.01 〜5,000mJ/cm2 〜l,000mJ/Cm2的方式進行。又,作爲紫外 置,例如可使用高壓水銀燈、低壓水銀燈 、準分子燈等的同時照射廣面積之燈光源 續發光等的雷射光源之任一方或兩方的光 透鏡、光纖產生會聚光者。 然後,藉由顯像液來溶解去除未經紫 層30之部分,而形成用於形成焊墊電極 成用的孔)(圖4的(e)) » 此時,作爲顯像方法,可舉出液盛法 顯像法等。作爲顯像液,可舉出鹼性溶液: 作爲鹼性溶液之例,可舉出含有氫氧 、碳酸鈉、矽酸鈉、偏矽酸鈉、氨、乙胺 乙胺、二正丙胺、三乙胺、甲基二乙基胺 基乙醇胺、N,N-二甲基乙醇胺、三乙醇胺 (TMAH)、氫氧化四乙銨、氫氧化四丁銨 哌啶、1,8 -二氮雜雙環[5·4·0]-7-~1--烯、 [4.3.0]-5 -壬烷等的鹼性物質之溶液。 作爲調製鹼性溶液用的溶劑’可舉出 醇、丁醇、辛醇、丙二醇單甲基醚、丙二 α- 的部分進行光硬 的部分之硬化, [成爲1〜1,000 、更佳成爲0.1 •線3 2的照射裝 、金屬鹵化物燈 ,與由脈衝、連 源,使用鏡子、 外線照射的被覆 28的孔(電極形 、含浸法、噴淋 及有機溶劑。 化鈉、氫氧化鉀 、正丙基胺、二 、乙醇胺、Ν-甲 、氫氧化四甲銨 、膽鹼、吡咯、 1,5-二氮雜雙環 甲醇、乙醇、丙 醇單乙基醚、Ν 201112441 甲基吡咯烷酮、甲醯胺、N,N -二甲基甲醯胺、N,N -二甲基 乙醯胺等的有機溶劑及水。 再者,鹼性溶液中的鹼性物質之濃度通常爲0.05〜25 質量%,較佳爲0 · 1〜3質量%。 又,作爲有機溶劑之例,可舉出甲醇、乙醇、丙醇、 丁醇、辛醇、丙二醇單甲基醚、丙二醇單乙基醚、N-甲基 吡咯烷酮、甲醯胺、Ν,Ν-二甲基甲醯胺、N,N -二甲基乙醯 胺等。 顯像時間通常爲0.5〜10分鐘左右。 使用有機溶劑當作顯像液時,藉由直接風乾,而且使 用鹼性溶液時,例如進行3 0〜90秒的流水洗淨後,以壓 縮空氣或壓縮氮等使風乾而去除表面上的水分,可形成具 有電極形成用的孔之保護層(保護膜)3 3。 爲了使保護層3 3進一步硬化,可使用熱板或烘箱等 的加熱裝置,例如在30〜500 °C、較佳30〜400 °C的溫度進 行5分鐘〜7 2小時的後烘烤處理。 當本發明規定的特定之保護層形成用組成物不含有 (B)光酸產生劑時,於照射紫外線32的步驟之前,宜包含 在被覆層30上塗佈光阻之步驟。作爲光阻,可使用眾所 周知者,例如可舉出JSR公司製ELPAC THB151N等。其 後的照射紫外線3 2之步驟、藉由顯像液溶解去除未經紫 外線照射的被覆層3 0之部分的步驟,係可與本發明規定 的特定之保護層形成用組成物含有(B)光酸產生劑時同樣 地進行。 -33- 201112441 接著,使焊墊電極28形成在電極形成用的孔中(圖4 的(f))。焊墊電極28的形成例如係可藉由提離法來形成。 具體地,可於塗佈光阻後,進行顯像、曝光而在電極形成 用的孔以外之部分上形成圖型,藉由真空蒸鍍法蒸鍍焊墊 電極形成用的金屬,然後藉由剝離液去除不要的部分而進 行。 最後,在支撐基板22的下面,形成η型歐姆電極29( 圖4的(g))。η型歐姆電極29的形成,例如可藉由以真空 蒸鍍法蒸鍍Α1而進行。 再者,於上述製造步驟中,說明在形成保護層後,於 電極形成用的孔中形成焊墊電極28的方法,惟不受上述 方法所限定,亦可舉出在ρ型歐姆電極的上面形成焊墊電 極後,形成由本發明規定的特定之保護層形成用組成物所 成的被覆層,然後對被覆層進行曝光、顯像,而得到使焊 墊電極露出的保護層之方法。於本方法的情況中,焊墊電 極2 8的形成,例如可藉由上述提離法來形成。又,被覆 層的曝光、顯像,亦可採用與上述方法同樣的方法。 [實施形態例3] 圖5中,發光元件41具備支撐基板42、形成在支撐 基板42之上面的第1導電型半導體層44、位於前述第1 導電型半導體層44的一區域上(例如上面的一部分之上方) 之第2導電型半導體層46、介於第丨導電型半導體層44 與第2導電型半導體層46之間的由活性層45所成的層合 -34- 201112441 體之複數的半導體層、形成在前述複數的半導體層之上面 的透明電極層47、連接一個半導體層的第1導電型半導體 層44與和其鄰接的另一半導體層之透明電極層47之配線 49、及防止經由前述配線49而使前述第1導電型半導體 層44與第2導電型半導體層46短路用而形成的保護層48 〇 支撐基板42的上方之透明電極層47及第1導電型半 導體層44的一部分,係不經保護半導體層用的保護層48 所被覆而露出。 發光元件係經由配線49而互相電連接。此時,亦可 於第1導電型半導體層44上形成電極焊墊50。 爲了防止經由配線49而使第1導電型半導體層44與 第2導電型半導體層46短路,保護半導體層用的保護層 48係形成在前述支撐基板42之沒有形成半導體層的區域 之上部、半導體層的側面及前述透明電極47的一部分。 爲了保護配線49及半導體層等,亦可在形成有配線 的基板上,形成保護配線用的保護層5 1。 再者,緩衝層43亦可介於第1導電型半導體層44與 支撐基板42之間。採用緩衝層43係爲了緩和支撐基板42 與第1導電型半導體層44的格子失配。 支撐基板42例如係r面藍寶石基板或a-GaN基板。 前述第1、第2導電型半導體層及活性層例如係(A1、 In ' Ga)N系氮化物半導體。 透明電極層47例如係由銦錫氧化物(ITO)膜或Ni/Au -35- 201112441 等的物質所形成。 電極焊墊例如係由Ni、Cr、Pd、W、A1中選出的至 少一層或合金層》 [實施形態例3之製造方法] 圖6中,首先在支撐基板42上,形成緩衝層43、第 1導電型半導體層44、活性層45、第2導電型半導體層、 46、透明電極層47(圖6的(a))。此等各部分例如可藉由前 述專利文獻3記載的方法來形成。 其次’使用切割裝置,形成溝54,其具有自透明電極 層47的上面到第1導電型半導體層44的上面爲止之深度 。再者,藉由形成溝55,其具有自第1導電型半導體層 44上面到支撐基板42的上面爲止之深度,而形成互相隔 離的複數之半導體層(圖6的(b)、(c))。 接著,於第1導電型半導體層的上面,形成電極焊墊 50(圖6的(d))。電極焊墊50的形成例如係可藉由提離法 來進行。具體地,可於塗佈光阻後,進行顯像、曝光而在 電極形成用的孔以外之部分上形成圖型,藉由真空蒸鍍法 蒸鍍焊墊電極形成用的金屬,然後藉由剝離液去除不要的 部分而進行。 然後,將由本發明規定的特定之保護層形成用組成物 所成的被覆層48形成在支撐基板42的上面、半導體層的 側面、透明電極層47的上面和側面、及電極焊墊50的上 面和側面(圖6的(e))。 -36- 201112441 保護層(被覆層)48的形成例如可藉由使用旋塗機等的 塗佈手段,將保護層形成用組成物塗佈到塗佈對象面上後 ,於指定的溫度(例如3 0 °C〜5 0 0 °C,較佳爲5 0 °C〜4 0 0 °C, 更佳爲80°C ),加熱指定的時間(例如2〜1 20分鐘,較佳 爲2〜60分鐘,更佳爲2〜5分鐘)使乾燥而進行。 接著,當本發明規定的特定之保護層形成用組成物含 有(B)光酸產生劑時,在對應於透明電極層47上的應連接 配線49之區域的透明電極層47之上方的區域 '及對應於 電極焊墊50上的應連接配線49之區域的電極焊墊50之 上方的區域’設置光罩52。於此狀態下,自位於光罩52 之上方的紫外線照射源(未圖示),向下方以鉛直方向照射 紫外線5 3 ’而使應連接配線4 9的區域以外之保護層(被覆 層)48的部分進行光硬化(圖6的(g))。再者,爲了促進經 光照射的部分之硬化,較佳爲在30〜200。(:加熱。 此時紫外線5 3的照度、照射裝置等係與前述紫外線 3 2的照度、照射裝置等同樣。 然後’藉由顯像液來溶解去除未經紫外線照射的保護 層(被覆層)48之部分’而形成用於連接配線49的孔(圖6 的(g))。 此時的顯像方法係與前述顯像方法同樣。
虽本發明規定的特定之保護層形成用組成物不含有 (B)光酸產生劑時’於照射紫外線53的步驟之前,宜包含 在保護層(被覆層)48上塗佈光阻之步驟。作爲光阻,可使 用眾所周知者,例如可舉出JSR公司製Elpa(: THB151N -37- 201112441 等。其後的照射紫外線5 3之步驟、藉由顯像液溶解去除 未經紫外線照射的被覆層48之部分的步驟’係可與本發 明規定的特定之保護層形成用組成物含有(B)光酸產生劑 時同樣地進行。 其次,經由配線49來電連接一個發光元件之電極焊 墊50與和其鄰接的發光元件之透明電極層47(圖6中的 (h))。配線49的形成,例如係可於塗佈光阻後’進行顯像 、曝光形成配線49之不要部分的圖型,藉由真空蒸鍍法 蒸鍍配線形成用的金屬,然後藉由剝離液去除不要的部分 而進行。作爲剝離液,可舉出上述顯像液所例示的鹼性溶 液、有機溶劑。 最後,保護配線49用的保護層5 1,例如可使用旋塗 機等的塗佈手段,將本發明的保護層形成用組成物塗佈到 塗佈對象面上後,藉由與前述保護半導體層用的保護層48 同樣的方法使進行光硬化而形成(圖6中的(i))。 [實施例] 以下,藉由實施例更具體說明本發明,惟本發明完全 不受此等實施例所限制。 [(A)成分之調整] [合成例1] 於附有攪拌機、回流管的燒瓶中,添加甲基三甲氧基 矽烷(45.7 g)、四乙氧基矽烷(12.33 g)、1-甲氧基-2-丙醇 -38- 201112441 09.568)及草酸(0.03g),攪拌後,將溶液的溫度加熱到 60°C °接著’滴下蒸餾水(22.3 8g),滴下結束後,在i〇〇〇c 攪拌溶液3小時。然後’於減壓下進行濃縮,最後得到固 體成分經調整至70重量%的(人)成分之1-甲氧基-2_丙醇溶 液。將此當作「A-1」。 [合成例2 ] 於附有攪拌機、回流管的燒瓶中,添加甲基三甲氧基 矽烷(20.17 g)、三氟甲基三乙氧基矽烷(7.18g)、苯基三甲 氧基矽烷(29.36g)、;!-甲氧基-2-丙醇(25.48g)及草酸 (G_04g) ’攪拌後,將溶液的溫度加熱到60°C。接著,滴下 蒸餾水(17.7 7g),滴下結束後,在1〇〇。(:攪拌溶液3小時。 然後’於減壓下進行濃縮,最後得到固體成分經調整至7 0 重量%的(A)成分之1-甲氧基-2-丙醇溶液。將此當作「A-2 [合成例3 ] 於附有攪拌機、回流管的燒瓶中,添加甲基三甲氧基 矽烷(17.89g)、苯基三甲氧基矽烷(3 5.8 0g)、四乙氧基矽烷 (3.42g)、1-甲氧基-2-丙醇(24.84g)及草酸(0.03g)’攪拌後 ’將溶液的溫度加熱到60°C。接著,滴下蒸餾水U8_〇2g) ’滴下結束後,在1 00°C攪拌溶液3小時。然後’於減壓 下進行濃縮,最後得到固體成分經調整至70重量%的(A) 成分之1-甲氧基-2-丙醇溶液。將此當作「A-3」。 -39- 201112441 [合成例4] 於附有攪拌機、回流管的燒瓶中,添加苯基三甲氧基 矽烷(46.〇4g)、四乙氧基矽烷(l2.09g)、1-甲氧基-2-丙醇 (2 5.11g)及草酸(〇.04g),攪拌後,將溶液的溫度加熱到 60°C。接著,滴下蒸餾水(16.72g),滴下結束後,在l〇〇°C 攪拌溶液3小時。然後,於減壓下進行濃縮,最後得到固 體成分經調整至7〇重量%的(人)成分之1-甲氧基-2-丙醇溶 液。將此當作「A-4」。 [合成例5 ] 於附有攪拌機、回流管的燒瓶中,添加苯基三甲氧基 矽烷(69.05g)、1-甲氧基-2-丙醇(200.01 g)及馬來酸(〇.〇8g) ,攪拌後,將溶液的溫度加熱到6(TC。接著,滴下蒸餾水 (50.55g),滴下結束後,於減壓下進行濃縮,最後得到固 體成分經調整至60重量%的(人)成分之1-甲氧基-2-丙醇溶 液。將此當作「A-5」。 [保護層形成用組成物「J-1」〜「J-9」之調製] 對於56.8g A-l(固體成分及有機溶劑),添加當作光酸 產生劑0.2g 1-(4,7-二第三丁氧基)-萘基四氫噻吩鑰三氟甲 烷磺酸酯、0.02 g三正辛胺、0.04g二甲基聚矽氧烷-聚氧 化烯共聚物、43.0g 1-甲氧基-2-丙醇,均勻混合而得到固 體成分濃度經調整至40質量%的組成物「J-1」。 -40 - 201112441 又,除了使用 A-2〜A-5代替A-1,且將各成分的配 合量改變成表1所示的配合量以外,與^1」同樣地, 調製組成物「J - 2」〜「J - 9」。 -41 - 201112441 【一 ¥ 〇\ ·—> r—^ cn 22.5 49.5 yn 〇 24.4 100.0 00 一 56.5 43.0 <n d 100.0 ^5 15.0 CN O 69.7 0.02 0.04 15.0 100.0 ο 15.0 CN 〇 69.7 0.02 0.04 15.0 100.0 56.5 寸 o 43.1 0.02 0.02 100.0 *—> 56.8 (N d 43.0 0.02 0.04 100.0 1 56.8 (N d 43.0 0.02 0.04 100.0 <N 56.8 CN o 43.0 0.02 0.04 100.0 56.8 <N d 43.0 0.02 0.04 100.0 單位:質量份 A-l A-2 A-3 A-4 A-5 宙 w s m f S 祕题 h氍 m m 濉遯 nfr a减 S 'Ί 二缵 1-甲氧基-2-丙醇 三正辛胺 二甲基聚矽氧烷-聚氧化烯共聚物υ 矽石粒子2) 合計 C OQ u Q ω Uh (m s s.o: S 釦蕋 < s u 0(s〜〇 I :朝芻敕^< 「as O d - ΊΖ-Ί d」wng組 <鉍起陌<4#^蛾¥k(n
鉍鲰蝤挪鼷M(I -42- 201112441 [實施例1〜9 ] 對於前述各自的保護層形成用組成物「J 」,如以下地評價。 <硬化時之評價> (1)圖型化形狀 於形成有半導體層的藍寶石基板上,使用 佈保護層形成用組成物,以使乾燥後的厚度成 在8 (TC預烘烤5分鐘,其次,使用接觸光罩韵 導體層上通過孔洞大小(900μιη)的光罩,以大 量成爲l〇〇mJ/cm2的方式,照射紫外線。接著 行1分鐘的曝光後烘烤後,使用2.38%TMAH 顯像劑,於室溫、1分鐘的條件下顯像,然後 型電子顯微鏡來測定光罩中的圖型是否再現。 作「〇」,將再現不完全時當作「X」。表2 <硬化膜之製作> 於4吋直徑的熔融石英基板上,分配保言 成物,旋塗到厚度約2 μ m,在8 0 °C X 5分鐘及 鐘加熱,以製作硬化膜。 <硬化膜之特性評價> 對於如上述所製作的硬化膜,測定下述!| -1」〜 「j_9 旋塗機來塗 爲2 μ m後, 準機,在半 氣中的曝光 ,在80°C進 水溶液當作 ,使用掃描 將再現時當 中顯示結果 層形成用組 25(^060 分 性及進行評 -43- 201112441 價。表2中顯示結果。 (2)透明性
使用日本分光公司製的分光光度計,分別測定由上述 所得之硬化膜(膜厚2μπι)在波長400nm的透過率(%)。將 透過率爲9 5 %以上時當作「〇」,將未達9 5 %時當作「X (3) 耐熱性 使用烘箱,在溫度250°C將上述硬化膜處理30分鐘。 將處理前後的硬化膜之透過率的降低(透過率的減少比例) 未達10%時當作「〇」,將超過10%時當作「X」。 (4) 耐光性 使用SUGA試驗機公司製的耐候性試驗機FDP(光源 SUGA-FS40,輻射照度28W/m2(波長 270-700nm、尖峰波 長313nm),試驗溫度60°C),評價上述所得之硬化膜的耐 光性。藉由同一試驗機進行1 68小時的紫外線照射,將試 驗前後的硬化膜之透過率降低(透過率的減少比例)未達 1 0 %時當作「〇」’將超過1 〇 %時當作「x」。 (5) 密接性 藉由棋盤格試驗來評價密接性。評價方法係依據113-K5400。將試驗後沒有看到剝離者當作「〇」’將即使1 -44- 201112441 個地方也看到剝離者當作「χ」。 L仏 & J 組成物 硬化時之評價 硬化膜之特性評價 ___ 的種類 圖型化形狀 透明性 耐熱性 耐光性 密接性 實施例1 J-1 〇 〇 〇 〇 實施例2 J-2 〇 〇 〇 〇 實施例3 J-3 〇 〇 〇 〇 〇_ 實施例4 J-4 〇 〇 〇 〇 _〇_^- 實施例5 J-5 〇 〇 〇 〇 實施例6 J-6 〇 〇 〇 〇 實施例7 J-7 〇 〇 〇 〇 實施例8 J-8 〇 〇 〇 實施例9 J-9 〇 〇 〇 [實施例1 〇〜1 5 ] 對於前述各自的保護層形成用組成物「J-1 J ' ^ 」~「J - 7」’如以下地評價。 如圖2中的(d)所示,準備一種元件,其具備藍寶石基 板1、形成在藍寶石基板1之上面的複數之半導體餍2、 形成在前述半導體層2之上面的P電極3、以覆蓋P電極 3的方式所形成的金屬擴散防止層4、及絕緣層5 (形成在 藍寶石基板1的上面la、半導體層2的端面2a、未形成P 電極3的半導體層2之上面2b'及金屬擴散防止層4的一 部分者)。自藍寶石基板1的上面到金屬擴散防止層4的 上面爲止的高度係8 μηι。使用旋塗機來塗佈保護層形成用 -45- 201112441 組成物,以使在絕緣層5的表面之乾燥後的厚度成爲1 μ m 後,於80°c預烘烤5分鐘,而形成被覆層。其次’使用接 觸光罩對準機,在被覆層上通過孔洞大小(900 μπι)的光罩 ,以大氣中的曝光量成爲l〇〇m J/cm2的方式’照射紫外線 。接著,在80°C進行1分鐘的曝光後烘烤後’使用2.38 質量%的TMAH水溶液當作顯像劑,於室溫、1分鐘的條 件下顯像,而形成保護層(實施例1〇〜15)。 [實施例16〜17] 對於前述各自的保護層形成用組成物^ J-8」〜「J-9 」,如以下地評價。 於與實施例1 〇所準備的元件相同的元件上,使用旋 塗機來塗佈保護層形成用組成物,以使在絕緣層5的表面 之乾燥後的厚度成爲3 μιη後,於200 °C預烘烤20分鐘, 而形成被覆層。其次,於經氮氣置換的擴散爐中,在 5〇〇°C進行30分鐘的锻燒。塗佈光阻(JSR公司製ELPAC THB 15 1N)後’使用接觸光罩對準機,在被覆層上通過孔 洞大小(900μιη)的光罩,以大氣中的曝光量成爲100mJ/cm2 的方式’照射紫外線。接著,在80t進行1分鐘的曝光後 烘烤後’使用2.38質量%的TMAH水溶液當作顯像劑,於 室溫、1分鐘的條件下顯像,而形成保護層(實施例1 6〜 17)。 [比較例1 ] -46- 201112441 使用U-TEC公司製的雙頻電漿CVD裝置,使用四乙 氧基矽烷(氣體流量:〇.4sccm)當作矽石源’ ΑΓ的氣體流 量lOOsccm,RF上部噴頭電力3〇〇W(27.12MHz)’下部基 板電力150W(380kHz),基板溫度300°C’反應壓力lOTorr ,於與實施例1 〇準備的元件相同的元件上形成1 的膜 [比較例2] 使用U-TEC公司製的雙頻電漿CVD裝置,使用四乙 氧基矽烷(氣體流量:2sccm)當作矽石源’ Ar的氣體流量 lOOsccm,RF上部噴頭電力 300W(27.12MHz),下部基板 電力150W(380kHz),基板溫度300°C,反應壓力lOTorr, 於與實施例1 0準備的元件相同的元件上形成5 μπι的膜。 <保護層形成時之評價> (1 )圖型化形狀 使用掃描型電子顯微鏡來觀察光罩中的圖型是否再現 。將再現時當作「〇」,將再現不完全時當作「X」。表 3中顯示結果。 (2)半導體層的側面之被覆性 使用掃描型電子顯微鏡,觀察半導體層的側面(端面) 是否經被覆。將半導體層的側面係全面經保護層所被覆時
X
當作「〇」’將一部分未經被覆而露出時當作 -47- 201112441 3中顯不結果。 (3) 耐龜裂性 使用掃描型電子顯微鏡,測定所形成的保護層中有無 缺陷或破裂。將在保護層中觀察到缺陷或破裂時當作「〇 j ,將在保護層中沒有觀察到缺陷或破裂時當作「><」。 表3中顯示結果。 <保護層之特性評價> (4) 耐鹼性 將氫氧化四甲銨(TMAH)/N-甲基吡咯烷酮(NMP)/水(質 量比:2/92/6)的混合溶液加熱到80°C,於該混合溶液中置 入形成有保護層的元件,浸漬30分鐘後,藉由SEM進行 觀察。將在絕緣層5的表面之保護層的膜厚減少率未達 30%時當作「〇」,將膜厚減少率爲30%以上且未達60% 時當作「△」,將膜厚減少率爲70%以上時當作「X」。 表3中顯不結果。 -48 - 201112441 [表3]
組成物 的種類 保護層形成時之評價 保護層之 特性評價 圖型化形狀 被覆性 耐龜裂性 耐鹼性 實施例10 J-1 〇 〇 〇 Δ 實施例11 J-3 〇 〇 〇 Δ 實施例12 J-4 〇 〇 〇 Δ 實施例13 J-5 〇 〇 〇 Δ 實施例14 J-6 〇 〇 〇 〇 實施例15 J-7 〇 〇 〇 〇 實施例16 J-8 〇 〇 〇 〇 實施例Π J-9 〇 〇 〇 〇 比較例1 _ _ X 〇 _ 比較例2 - - 〇 X
[保護層形成用組成物「K-l」〜「K-7」之調製] 又,除了使用 Α-1〜Α-5,且將各成分的配合量改變 成表4所示的配合量以外,與「J- 1」同樣地,調製組成 物組成物「Κ- 1」〜「Κ-7」。 -49- 201112441 【寸嗽】 K-7 5.36 81.87 10.51 0.50 100 Κ-6 12.37 81.87 5.26 0.50 100 Κ-5 18.0 0.09 81.87 0.02 0.02 ο Κ-4 18.0 0.09 81.87 0.02 0.02 100 Κ-3 Ο Ον 0.09 81.87 0.02 〇 〇\ 0.02 ο Κ-2 18.0 0.09 81.87 0.02 0.02 100 Κ-1 Ο σ\ 0.09 81.87 0.02 〇 〇\ 0.02 100 成分 Α-1 CN < Α-3 Α-4 < ΠΙ 鱺 m 喊 a 權 撇 1 i 祕 li]餾 搬趦 1 ii' rfE~ I槭 卜甲氧基-2-丙醇 三正辛胺 矽石粒子υ rs 鬆 m .裝 嘁 齡 祕 嵌 涵 • & Π 合計:質量份 < PQ U Q W tL) 鉍挪舷®!iiM(<N(UIdds.o : _<β€suo«N〜〇 i :iH5l%idz ~「awod-lCN-ld」wng®"鉍^阮^琳^蛾张^ -50- 201112441 [實施例18〜24] 對於前述各自的保護層形成用組成物「K-1」〜「K-7 」,如以下地評價。 <硬化膜的製作> 於4吋直徑的熔融石英基板上,分配保護層形成用組 成物「K-1」〜「K-7」,旋塗到厚度約2μηι,在 80°C x5 分鐘及2 50°C x60分鐘加熱,以製作硬化膜。 <硬化膜之特性評價> 對於如上述所製作的硬化膜之特性評價(透明性、耐 熱性、耐光性及密接性),與實施例1〜9同樣地評價。表 5中顯示結果。 [表5] 組成物 的種類 硬化膜之特性評價 透明性 耐熱性 耐光性 密接性 實施例18 K-1 〇 〇 〇 〇 實施例19 K-2 〇 〇 〇 〇 實施例20 K-3 〇 〇 〇 〇 實施例21 K-4 〇 〇 〇 〇 實施例22 K-5 〇 〇 〇 〇 實施例23 K-6 〇 〇 〇 〇 實施例24 K-7 〇 〇 〇 〇 比較例3 _ - 比較例4 - - - _ • -51 - 201112441 前述前述各自的保護層形成用組成物「κ-l」〜「Κ-7 j ,如以下地評價9 [實施例25〜29] 如圖4(b)所示,準備一種元件,其具備由藍寶石所成 的支撐基板22、形成在支撐基板22之一區域上的n型包 覆層23、形成在前述η型包覆層23之上面的ρ型包覆層 25、介於前述η型包覆層23與前述ρ型包覆層25之間的 由量子井發光層(活性層)24所成的層合體之複數的半導體 層、形成在前述複數的半導體層之上面的ρ型接觸層26 及形成在Ρ型接觸層26之上面的ρ型歐姆電極27。自支 撐基板22之上面到ρ型歐姆電極27之上面爲止的高度係 8 μιη 〇 於形成有半導體層的藍寶石基板上,使用旋塗機來塗 佈保護層形成用組成物,以使在Ρ型歐姆電極27的表面 之乾燥後的厚度成爲Ιμηι後,於80。(:預烘烤5分鐘,而 形成被覆層30。其次’使用接觸光罩對準機,在半導體層 上通過孔洞大小(900μιη)的光罩31,以大氣中的曝光量成 爲1 00mJ/cm2的方式,照射紫外線。接著,在8〇〇c進行1 分鐘的曝光後烘烤後,使用2 · 3 8 %TM AH水溶液當作顯像 劑’於室溫、1分鐘的條件下顯像,而形成保護層(實施例 25〜29卜 [實施例3 0〜3 1 1 -52- 201112441 於與實施例2 5所準備的元件相同的元件上,使用旋 塗機來塗佈保護層形成用組成物,以使在P型歐姆電極27 的表面之乾燥後的厚度成爲10!^後,於500。(:進行30分 鐘的煅燒’而形成被覆層。其次,使用接觸光罩對準機, 塗佈光阻(JSR公司製ELPAC THB151N)後,在80°C進行1 分鐘的烘烤後’在被覆層上通過孔涧大小(9 00 μιΏ)的光罩 ,以大氣中的曝光量成爲lOOmJ/cm2的方式,照射紫外線 。接著,在80 °C進行1分鐘的曝光後烘烤後,使用 2.3 8 %TMAH水溶液當作顯像劑,·於室溫、1分鐘的條件下 顯像,而形成保護層(實施例3 0〜3 1 )。 [比較例3 ] 與比較例1同樣地,在與實施例2 5所準備的元件相 同的元件上形成1 μ m的膜。 [比較例4] 與比較例2同樣地,在與實施例2 5所準備的元件相 同的元件上形成5μηι的膜。 <保護層形成時之評價> 對於如上述所製作的保護層形成時之評價(圖型化形 狀、被覆性及耐龜裂性),與實施例1 〇〜1 7同樣地評價。 表6中顯示結果。 -53- 201112441 <保護層之特性評價〉 對於如上述所製作的保護層之特性評價(耐鹼性),與 實施例10〜17同樣地’將在p型歐姆電極27的表面之保 護層的膜厚減少率未達30%時當作「〇」,將膜厚減少率 爲3 0 %以上且未達6 0 %時當作「△」,將膜厚減少率爲 70%以上時當作「X」。表6中顯示結果。 [表6]
組成物 的種類 保護層形成時之評價 保護層之 特性評價 圖型化形狀 被覆性 耐龜裂性 耐鹼性 實施例25 K-1 〇 〇 〇 〇 實施例26 K-2 〇 〇 〇 Δ 實施例27 K-3 〇 〇 〇 〇 實施例28 K-4 〇 〇 〇 Δ 實施例29 K-5 〇 〇 〇 Δ 實施例30 K-6 〇 〇 〇 Δ 實施例31 K-7 〇 〇 〇 〇 比較例3 V X 〇 比較例4 - - 〇 X
[實施例32〜36] 如圖6(d)所示,準備一種元件,其具備由藍寶石所成 的支撐基板42、形成在支撐基板42之上面的第1導電型 半導體層44、位於前述第1導電型半導體層44之一區域 上的第2導電型半導體層46、介於前述第1導電型半導體 層44與前述第2導電型半導體層46之間的由活性層45 -54- 201112441 所成的層合體之複數的半導體層、及形成在前述複數的半 導體層之上面的透明電極層47。自支撐基板42之上面到 透明電極層47之上面爲止的高度係8μΐΏ。使用旋塗機來 塗佈保護層形成用組成物,以使在透明電極層47的表面 之乾燥後的厚度成爲Ιμηι後,於80°C預烘烤5分鐘’而 形成被覆層。其次,使用接觸光罩對準機,在被覆層上通 過孔洞大小(900μπι)的光罩,以大氣中的曝光量成爲 lOOmJ/cm2的方式,照射紫外線。接著,在8〇°C進行1分 鐘的曝光後烘烤後,使用2.3 8 %T M A Η水溶液當作顯像劑 ,於室溫、1分鐘的條件下顯像,而形成保護層(實施例 32 〜36) 〇 [實施例3 7〜3 8 ] 於與實施例3 2所準備的元件相同的元件上,使用旋 塗機來塗佈保護層形成用組成物,以使在透明電極層47 的表面之乾燥後的厚度成爲Ιμιη後,於50(TC進行30分 鐘的煅燒,而形成被覆層。其次,使用接觸光罩對準機, 塗佈光阻(JSR公司製ELPAC THB151N)後,在80°C進行1 分鐘的烘烤後,在被覆層上通過孔洞大小(900 μηι)的光罩 ,以大氣中的曝光量成爲100mJ/cm2的方式,照射紫外線 。接著’在8 0 °C進行1分鐘的曝光後烘烤後,使用 2.3 8%TMAH水溶液當作顯像劑,於室溫、1分鐘的條件下 顯像’而形成保護層(實施例3 7〜3 8 )。 -55- 201112441 [比較例5 ] 與比較例1同樣地,在與實施例3 2所準備的元件相 同的元件上形成Ιμπι的膜。 [比較例6] 與比較例2同樣地,在與實施例3 2所準備的元件相 同的元件上形成5μιη的膜。 <保護層形成時之評價> · 對於如上述所製作的保護層形成時之評價(圖型化形 狀、被覆性及耐龜裂性),與實施例1 0〜1 7同樣地評價。 表7中顯示結果。 <保護層之特性評價> 對於如上述所製作的保護層之特性評價(耐鹼性),與 實施例10〜17同樣地,將在透明電極層47的表面之保護 層的膜厚減少率未達30%時當作「〇」,將膜厚減少率爲 30%以上且未達60%時當作「△」,將膜厚減少率爲70% 以上時當作「X」。表7中顯示結果。 -56- 201112441 [表7]
組成物 的種類 保護層形成時之評價 保護層之 特性評價 圖型化形狀 被覆性 耐龜裂性 耐鹼性 實施例32 K-1 〇 〇 〇 〇 實施例33 K-2 〇 〇 〇 Δ 實施例34 K-3 〇 〇 〇 〇 實施例35 K-4 〇 〇 〇 Δ 實施例36 K-5 〇 〇 〇 Δ 實施例37 K-6 〇 〇 〇 Δ 實施例38 K-7 〇 「〇 〇 〇 比較例5 - X 〇 比較例6 - - 〇 X 由表2、3、5' 6及7可知,本發明的發光元件保護 層形成用組成物係圖型化性、被覆性、耐龜裂性及耐鹼性 優異。又’可知具有使用本發明規定的組成物所形成的保 護層之發光元件’由於透明性、耐光性及耐熱性優異,故 例如可有效地利用來自LED的側面之輻射光等,作爲發 光元件可期待高性能。 又’本發明的發光元件,由於保護層存在,故可期待 能長期防止來自半導體層的電流之洩漏或短路之發生。 【圖式簡單說明】 圖1係顯示本發明的發光元件之實施形態例1的截面 圖。 圖2係顯示本發明的發光元件之實施形態例〗的製造 -57- 201112441 方法之圖。 圖3係顯示本發明的發光元件之實施形態例2的截面 圖。 圖4係顯示本發明的發光元件之實施形態例2的製造 方法之圖。 圖5係顯示本發明的發光元件之實施形態例3的截面 圖。 圖6係顯示本發明的發光元件之實施形態例3的製造 方法(前半步驟)之圖。 圖7係顯示本發明的發光元件之實施形態例3的製造 方法(後半步驟)之圖》 【主要元件符號說明】 1 :藍寶石基板 1 a :表面 2 :半導體層 2a :端面 2b :上面 3 : p電極 4、6、11:金屬擴散防止層 5 :絕緣層 7、 12 :金屬層 8、 33 :保護層 9、 22、42:支撐基板 -58- 201112441 1 〇 :接觸層 13 : η電極 14 、 34 :溝 2 1、4 1 :發光元件 23 : η型包覆層 24 :量子井發光層(活性層) 25 : ρ型包覆層 26 : ρ型接觸層 27: ρ型歐姆電極 28 :焊墊電極 29 : η型歐姆電極 3〇 :被覆層 3 1 :光罩 3 2 :紫外線 43 :緩衝層 44:第1導電型半導體層 4 5 :活性層 46:第2導電型半導體層 4 7 :透明電極層 48 :保護半導體層用的保護層 49 :配線 5 0 :電極焊墊 5 1 :保護配線用的保護層 -59 -

Claims (1)

  1. 201112441 七、申請專利範圍: 1. 一種發光元件,其特徵爲具有: 支撐基板, 形成在前述支撐基板的上方之半導體層, 形成在前述半導體層的上面之電極,與 以被覆前述半導體層的至少側面之方式所形成的保護 層, 其中前述保護層係含有下述(A)成分的保護層形成用 組成物之硬化物; (A)由下述通式(1)所示的水解性矽烷化合物、其水解 物及其縮合物所成之群選出的至少一種化合物 (R')pSi(X)4. [通式(1)中’ R係碳數爲1〜12的非水解性有機基,X係 X當各自存在複數 水解性基,及P係〇〜3的整數;R1及 的基團時,各基可相同或不同]。 2.如申請專利範圍第1 項之發光元件,其中前述保護 3 .如申請專利範圍第
    層係以前述電極的至少一部公·、 前述半導體層係複數,
    配線。 4 .如申請專利範圍第3 項之發光元件,其中前述半導 -60- 201112441 體層各自具備: 形成在前述支撐基板的上面之第1導電型半導體層’ 位於前述第1導電型半導體層的一區域上之第2導電 型半導體層,與 介於前述第1導電型半導體層與前述第2導電型半導 體層之間的活性層, 前述配線係電連接一個發光半導體層之第1導電型半 導體層、與和其鄰接的發光半導體層之第2導電型半導體 層者。 5 .如申請專利範圍第1〜4項中任一項之發光元件, 其中前述保護層形成用組成物更含有矽石粒子。 6.如申請專利範圍第1〜5項中任一項之發光元件, 其中前述保護層係隔著形成於前述半導體層的側面之絕緣 層而形成者。 7 ·如申請專利範圍第6項之發光元件,其中前述絕緣 層係由二氧化矽所成的層。 8.如申請專利範圍第1〜7項中任一項之發光元件, 其中形成前述保護層的硬化物係當厚度爲2 μιη時,照射波 長4〇Onm的光時之光的透過率係95 %以上。 9 ·如申請專利範圍第8項之發光元件,其中形成前述 保護層的硬化物係當厚度爲2 μπι時,在250 Ό加熱30分 鐘時的加熱前後之各時間點照射波長400nm的光時之光的 透過率降低係未達10%者。 1 〇.如申請專利範圍第8或9項之發光元件,其中形 -61 - 201112441 成前述保護層的硬化物’當厚度爲2Mm時,在60 t:照射 輻射照度28W/m2(波長270〜700nm、尖峰波長313nm)的 紫外線168小時時的照射前後之各時間照射波長400nm的 光時之光的透過率降低係未達10 %者。 11.如申請專利範圍第1〜1〇項中任一項之發光元件 ,其中前述保護層形成用組成物更含有(B)光酸產生劑。 1 2 _ —種發光元件保護層形成用組成物,其係形成申 請專利範圍第1〜11項中任一項之發光元件的保護層用之 組成物,其特徵爲含有下述(A)成分, (A)由下述通式(1)所示的水解性矽烷化合物、其水解 物及其縮合物所成之群選出的至少一種化合物 (R1)PSi(X)4.p (1) [通式(1)中,R1係碳數1〜12的非水解性有機基,X係水 解性基,及P係〇〜3的整數;R1及X當各自存在複數的 基團時,各基可相同或不同]。 13. 如申請專利範圍第12項之發光元件保護層形成用 組成物,其中前述保護層形成用組成物更含有(B)光酸產 生劑。 14. 一種發光元件之製造方法,其特徵爲含有: 於支撐基板的上方形成半導體層之步驟, 於前述半導體層的上面形成電極之步驟, 將上面形成有電極的半導體層分離成互相隔離排列的 -62- 201112441 複數半導體層之步驟,與 以被覆前述半導體層的至少側面之方式’使用申請專 利範圍第1 2或1 3項之保護層形成用組成物形成保護層之 步驟。 1 5 .如申請專利範圍第1 4項之發光元件之製造方法, 其中具有在前述保護層的表面上’形成電連接前述電極的 配線之步驟。 1 6 .如申請專利範圍第1 5項之發光元件之製造方法, 其中前述半導體層各自具備: 形成在前述支撐基板的上面之第1導電型半導體層’ 位於前述第1導電型半導體層的一區域上之第2導電 型半導體層,與 介於前述第1導電型半導體層與前述第2導電型半導 體層之間的活性層, 前述配線係電連接一個發光半導體層之第1導電型半 導體層、與和其鄰接的發光半導體層之第2導電型半導體 層者。 -63-
TW099125450A 2009-07-31 2010-07-30 Light-emitting element, method for manufacturing light-emitting element, and composition for forming light-emitting element protective layer TW201112441A (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009178713 2009-07-31
JP2009235460 2009-10-09
JP2009235113 2009-10-09
JP2009288476 2009-12-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW201112441A true TW201112441A (en) 2011-04-01

Family

ID=43529361

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW099125450A TW201112441A (en) 2009-07-31 2010-07-30 Light-emitting element, method for manufacturing light-emitting element, and composition for forming light-emitting element protective layer

Country Status (2)

Country Link
TW (1) TW201112441A (zh)
WO (1) WO2011013709A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2011125646A1 (ja) * 2010-03-31 2013-07-08 Jsr株式会社 硬化性樹脂組成物および発光装置
CN108110116B (zh) * 2017-10-20 2020-05-19 华灿光电(浙江)有限公司 一种发光二极管芯片及其制作方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4185784B2 (ja) * 2003-02-17 2008-11-26 シャープ株式会社 酸化物半導体発光素子およびその製造方法ならびに酸化物半導体発光素子を用いた半導体発光装置
JP2007243076A (ja) * 2006-03-11 2007-09-20 Nichia Chem Ind Ltd 発光装置及び発光装置の製造方法
JP2008186959A (ja) * 2007-01-29 2008-08-14 Toyoda Gosei Co Ltd Iii−v族半導体素子、およびその製造方法
JP2009024041A (ja) * 2007-07-17 2009-02-05 Sekisui Chem Co Ltd 光半導体用封止剤及び光半導体素子
KR100889956B1 (ko) * 2007-09-27 2009-03-20 서울옵토디바이스주식회사 교류용 발광다이오드
JP2009102574A (ja) * 2007-10-25 2009-05-14 Sekisui Chem Co Ltd 光半導体素子用硬化性組成物
WO2009090867A1 (ja) * 2008-01-15 2009-07-23 Sekisui Chemical Co., Ltd. レジスト材料及び積層体

Also Published As

Publication number Publication date
WO2011013709A1 (ja) 2011-02-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI559091B (zh) 感光性樹脂組成物及半導體元件的製造方法
TWI312443B (en) Antireflective film-forming composition, method for manufacturing the same, and antireflective film and pattern formation method using the same
CN101405655B (zh) 负型感光性含氟芳香族类树脂组合物
TWI531865B (zh) A multilayer photoresist process pattern forming method and an inorganic film forming composition for a multilayer photoresist process
TW201600930A (zh) 半導體裝置的製造方法及半導體裝置
TWI694063B (zh) 化合物、樹脂、以及此等之純化方法、微影蝕刻用下層膜形成材料、下層膜形成用組成物、及下層膜以及光阻圖型形成方法及電路圖型形成方法
JP2018092170A (ja) 下層のための芳香族樹脂
JP6006594B2 (ja) フォトリソグラフィのための組成物および反射防止コーティング
CN1666150A (zh) 基于多环聚合物的感光组合物
TW201533529A (zh) 負型感光性樹脂組成物、由其硬化而成的硬化膜與其製造方法及具備其的光學元件以及背面照射型cmos影像感測器
TW200813468A (en) High refractive index material
TWI566042B (zh) A hardening composition, a temporary bonding material, and a temporary method of using the member and the substrate
CN109313388B (zh) 负型感光性组合物
TWI576667B (zh) A partially hydrolyzed condensate, a dialing agent, a negative photosensitive resin composition, a hardened film, a partition wall, and an optical element
TW201530263A (zh) 負型感光性樹脂組成物、樹脂硬化膜、隔壁及光學元件
JP7088010B2 (ja) 赤外発光led
TW202344661A (zh) 有機膜形成用平坦化劑、有機膜形成用組成物、有機膜形成方法、及圖案形成方法
KR20160052385A (ko) 친액부와 발액부를 갖는 기재의 제조 방법, 조성물, 도전막의 형성 방법, 전자 회로 및 전자 디바이스
KR102305874B1 (ko) 하층막 형성용 재료, 레지스트 하층막, 레지스트 하층막의 제조 방법 및 적층체
TW201209884A (en) Insulation pattern forming method and insulation pattern forming material for damascene process
KR102407313B1 (ko) 블랙 매트릭스용 조성물 및 이를 사용하는 블랙 매트릭스의 제조방법
TW200907580A (en) Photosensitive resin composition
JP2011100975A (ja) 発光素子、発光素子の製造方法、及び発光素子保護層形成用組成物
TW201112441A (en) Light-emitting element, method for manufacturing light-emitting element, and composition for forming light-emitting element protective layer
KR20200085900A (ko) 폴리실록산, 이를 포함하는 조성물 및 이를 사용하는 경화 필름