TWI362765B

TWI362765B - Light emitting diode device and manufacturing method therof

Info

Publication number: TWI362765B
Application number: TW096133779A
Authority: TW
Inventors: Kuo Hui Yu; Yucheng Yang; Chengta Kuo
Original assignee: Epistar Corp
Priority date: 2007-09-07
Filing date: 2007-09-07
Publication date: 2012-04-21
Also published as: US8008680B2; US7821026B2; US20110006701A1; US20090065794A1; TW200913305A

Description

1362765 九、發明說明：【發明所屬之技術領域】本發明是有_-種發光二極體树及其製造雜，且特疋=關於-種具有透明導電氧化物(Transparent 細

Oxide ; TCO)堆疊結構的發光二^體元件及其製造方法。【先前技術】

固態發光元件中之發光4體元件(Light隨恤di〇de ; LED)具有條電量、錄熱量、操作壽命長、耐縣、體積小、反應速度快、以及可發出具有穩定波長的色光等良好光電特性，因此常應用絲f、絲之指示燈、光電產^之領域。隨著光電 =的進步’魏二碰耕在提膽光鱗、使財命以及亮度專方面已有長足的進步’讎成絲來發光元件的主流。請參照第1圖，係根據習知方法所繪示之發光二極體元件1〇〇，結構剖面圖。習知發光二極體元件，包括紐1(n、蠢晶成長於絲101上的η型半導體層102、主動層103和p型半導體層1〇4 以及正向電極105和背面電極1〇6。其中’正向電極105係位於發光沐體元件1〇〇的發光面上，背面電極106則位於魏κη未成長蠢晶結構的另一面上。電流經由正向電極105導入ρ型半導體層脱，並通過包含有雙異質结構或多重量子井結構的主動層1G3而發光。一般而言，為了增加發光一極體元件⑽的發光效率，必須將正面電極1的的電流有效錄到H體元件1 〇{)的雜，贿使絲⑽ 生光線。由=發光體元件100的半導體層與金屬冑極的接觸電阻通常太向，無法將電流R1有效分散至主動層1〇3中，電流R1容易就最短路徑直接穿過主動層1〇3，流向背面電極1〇6，而產生電 6 2#KCurrent crowding)的現象;且使主動層1〇3的發光區域僅，主動層1〇3對應正向電極1〇5的部分，而大幅影響主 103的發光效率。錢，習知技術提出一種利用透明電極熱退賴產生的原生導電氧 =(Natlve Conductive Oxide)，來形成一電流阻隔層，或在發三-亟體的p型磊晶結構最外層與透明電極之間，形成p型金屬 ^匕物(例如LiAii-xOM p瓶化物(例如办卿薄膜與透明電極 :，使得自透日月電極流出發光二極體之電流可均自散佈，藉以知:咼主動層103的發光效率。然無論是採用原生導電氧化物或p型金屬氧化物(例如或P型氮化物(例如ZrA1N)與所形成的複合透曰月電極，都子在與發光二極體ϋ轉接戦阻過高的問題，而為了有效降 __能_小的半導雜#來形絲晶結構，制了材質的選擇彈性，操作偏壓過高也離體的發光效率。 _ΐf—種製程簡單具較低接觸電阻且可有效分散電流以增進發光效率的發光二極體元件。【發明内容】本發明的一實施例係提供一種發光二極體元件，包括：美，、第一電性半導體層、主動層、第二電性半導體層、透明導電氧化物(Transparent Conducting Oxide;TC0)堆疊結構、第一雷極以及第二電極。其中，第—電性半導體層位於紐上，且第一部分和帛二部分。絲層位於第一部分上。第二電性半ί體層位於主動層上。透明導電氧化物堆疊結構位於第二電性半導體層上’且具有至少二個阻值介面。第一電極位於第二部分上二電極位於透明導電氧化物堆疊結構上。，一本發明的另-實施例係提供一種發光二極體元件法，包括下述步驟：乃層.提’再於磊晶敍上形成第-電性半導體 ί丰半導體層上形成主動層；於絲層上形成第二電的移除_縣之第二電性半導體相及一部分 ιΞί二ί露出—部分的第-電性半導體層。再於剩餘的第結構具有至少二個阻值介面。織，於第-電性半導 =暴·外_分上職第—電極；並於㈣導電氧化物結構上形成第二電極十發明的再一實施例係提供一種發光二極體之製造方法，包主：ΐ步騾:首先提供一磊晶—。再於蟲晶紐上形成第-電性層，於第-電性半導體層上形成_主動層；於主動層上形 ίΐ二電性半導體層。接著’於第二電性半導體層上形成反射層； ^將-水久級齡於反觸上。讀，▲晶絲，並於第 #電丨生半導體層上形成透明導電氧化物堆疊結構，並使透明導電氧化物堆疊結構具有至少二個阻值介面。然後，於透明導電氧化物堆疊結構上形成第—電極；以及於永久基板相對於貼合面之表面上形成第二電極。本發明的又一實施例係提供一種發光二極體之製造方法，包括下述步驟:首先提供一磊晶，再於蟲晶μ上形成第一電性半導體層；於第一電性半導體層上形成主動層；於主動層上形成第二電性$導體層。接著’於第二雜半導體層上碱透明導電氧化物堆疊結構’並使透明導電氧化物堆疊結構具有至少二個阻值介面。再於透明導電氧化物堆疊結構上形成反射層，並將一永久基板貼合於反射層上。之後移除磊晶基板；並於第一電性半導層上形成第一電極；以及於永久基板相對於貼合面的表面上形成第二電極。根據上述實施例，係例如採用蒸鍍技術，在發光二極體元件之羞晶結構與電極之間’提供一個至少具有二個阻值介面的透明導電氧化物堆疊結構，可有效將電極所導入的電流平均地分散盖 1362765 =二極體70件的絲層之巾，贿決冑知發光二碰元件 1'ΐί=1ί且改善習知電流阻隔層操作偏壓過高的問題。因，賴舰且增進發光【實施方式】供—雜朗單且發級摊光二極體元在較條作偏壓之下，可確保*電極導入發平均分敍料二鋪祕的主動層之中藉以大巾田k升發光二極體元件之發光效率。參圖至第2E圖，係依照本發明第一較佳實施例所、會不的-種發光4體元件200的製程結構剖面圖。〒先提供-磊晶—201(如第2A圖所繪示)，在本發明的較實細例之中’磊晶絲201的材料可以是藍fs(sapphire)、石t(Si)、氧化辞(_、氧化鎮(_、氮她(趟)、氮化鎵(GaN)或上述之任意組合所組成之材質。 2ίη ΐί且再^例如有機金屬化學氣相沉積技術，於蟲晶基板構2〇5(如第2β _繚示）。在本發明的較佳 L=)’形成總構205 為氮脑銦鎵(驗1池)或本Ϊ施例之中蠢晶結構205包括辦堆疊於遙曰曰曰基^201 =的第-電性半導體層2G2、主動層⑽以及第二電性g體声 1 。八中，第一電性半導體層202與第二電性半導體声2〇 ^ Γί ΪΪ ° W W 202 ^ n ^^(GaN)i 【電性半導體層為p型氮化鎵(_層。主動層2〇氮化鎵(GaN)所組成之多重量子井(_)結構。讎J為由 ^著，進行一移除製程，例如_製程’移除一部分 3^層2〇4以及一部分的主動層2〇3，以曝露出第—電ϊΐΣ 體層202的第-部分202a。而繼的第二電性半導體層2〇4和主 9 (動如層第13^=第-電性半導财她的第二部分·之上電氧d二電^半導體層2〇4上形成透明導本發明的較佳實施例之中疊結構21在各·侧-刪腳之 =’=氧製氣程，^^ 本實。在半導體層204之ί，ίΪΐ ί物f疊結構206係形成於第二電性疊結構(如第2D圖所二二：=21〇及叫的多層堆的材料可以編_、構206 氧化錫、氧化銅鋁、氧化銅鎵或氧化鳃銅氧化鋅、氧化銦、透明導電氧化物堆疊結構2〇6包括辦堆疊於第 204上的第-透明導電氧化物！有第-電阻值;第二透明導電氧化物層2 電^ 明導電氧化物層咖具有第三電阻值，且值二:而第二電阻值則可大於第一電阻值或小於第-電p: =。因此在第一透明導電氧化物層207與第二透明導電氧化^ S與第二透明導電氧化物層2⑽之間產生一個第二阻值= 然後，於第一電性半導體層202暴露於外的第— 形成第-電極212;並於透明導電氧化物堆疊結構2Q6二二一電極213 ’以完成發光二極體元件2〇〇的的製作(請參照第涩圖)二 1362765 其中’第二電極213與第一電極212位於遙晶基板201的同一侧，且第一電極212可以由銦（In)、鋁(A1)、鈦(Ti)、金(Au)、鎢(W)、銦錫（InSn)、氮化鈦(TiN)、矽化鎢(WSi)、鉑銦（Ptlm)、鈥/鋁(Nd/Al)、鎳/矽(Ni/Si)、鈀/鋁(Pd/Al)、鈕/鋁(Ta/Al)、鈦/銀(Ti/Ag)、鈕/銀(Ta/Ag)、鈦/鋁(Ti/Al)、鈦/金(Ti/Au)、鈦/氮化鈦(Ti/TiN)、錯/氮化锆(Zr/ZrN)、金/鍺/鎳(Au/Ge/Ni)、鉻/鎳 / 金（Cr/Ni/Au)、鎳/鉻 / 金（Ni/Cr/Au)、鈦/鈀/金 (Ti/Pd/Au)、鈦/鉑/金(Ti/Pt/Au)、鈦/鋁/鎳/金(Ti/Al/Ni/Au)、

金/石夕/鈦/金/石夕（Au/Si/Ti/Au/Si)或金/錄/鈦/梦/献 (Au/Ni/Ti/Si/Ti)所組成。第二電極213可以由鎳/金(Ni/Au)、氧化鎳/金(NiO/Au)、鈀/銀/金/鈦/金(Pd/Ag/Au/Ti/Au)、鉑/釕 (Pt/Ru)、鈦/鉑/金(Ti/Pt/Au)、鈀/鎳（Pd/Ni)、鎳/鈀/金 (Ni/Pd/Au)、鉑 /鎳 / 金（pt/Ni/Au)、釕/ 金（Ru/Au)、鈮/ 金 (Nb/Au)、鈷/金(Co/Au)、鉑/鎳/金(Pt/Ni/Au)、鎳/鉑(Ni/Pt)、鎳銦(Niln)以及鉑銦(Pt3Im)所組成·》

田π稱成迓明導電氧化物堆疊結構206最外層（遠離主動層 203)的第三透明導電氧化物層209，具有較低的阻值，第二透明導電氧化物層208具有較南的阻值’會阻止經由第二電極213所導士的電流直接流入蠢晶結構205中，可延長電流在較低阻值的第二透明導電氧化物層209中橫向傳導的距離，幫助電流錄。至於最内層（靠近主動層203)的第-透明導電氧化物層207，則因，有較低的阻值’與遙晶結構2。5形成良好的歐姆接觸(〇hmic Contact) ’可以降低發光二^體元件2〇〇的操作偏壓。凊參照第3A圖至第3E圖，係依照本發明第二較佳實施例繪示的一種發光二極體元件300的製程結構剖面圖。灶奋1先提供一遙日日日絲3〇1(如第3A圖所繪示），林發明的較 ’遙晶3G1的材料可以是藍寶石(Sapphire)、

Mr b^(Zn0)' ^^(MgO) ^ ^b^(AlN). 氮化鎵_、磷化鎵(GaP)、砷化鎵(祕）、冲化麟(A·)、 11 1362765· 豢鱗化鎵神(GaAsP)或上述之任意組合所組成之材質。接著’再利用例如有機金屬化學氣相沉積技術，於兹晶基板 301上成長一蠢晶結構3〇5(如第3B圖所繪示）。在本發明的較佳實施例之中’形成磊晶結構305之材質為氮化鋁銦鎵(A1GaInN)氮化鎵(GaN)構化鋁鎵銦(AiGainP)、填化鎵銦、氣化紹鎵 (AlGaN)或氮化銦鎵(inGaN)。在本實施例之中，磊晶結構305包括磊晶基板3〇1、堆疊於蟲晶基板301上的第一電性半導體層3〇2、主動層3〇3以及第二電性半導體層304。其中，第一電性半導體層302與第二電性半導體層 =4具有不同的電性。例如第一電性半導體層3〇2為n型氮化^ (GaN)層，第二電性半導體層為ρ型氮化鎵((Μ)層。主動層 303較佳可為由氮化鎵(⑽)所組成之多重量子接著，於第二電性半導體層3〇4上形姐射層31?、，^藉由一 ^合層306將^久誠307的下表面3〇7b貼合於反射層317上(如 =3C圖所緣示）。其中’形成反射層317的材料可以為紹、金、嫌辞:t鎳、錯、姻、錫或其合金。接合層306的材料可為 J膠^ 3有自發性f電高分子的導電材料、或包括銘、金、舶、祖、心ί、錯、銦、錫、鈦、錯、銅、把或上述材質之導電材科。水久基板307可為矽基板或金屬基板。夕發明的其他較佳實施例之中’在形成反射層317 秘第二電性半導體層304上形成接觸層308，其材料传所組成之一族群。鎳、鍺、鈹、鋅、鎂及其合金透明蟲曰曰曰魏301。並於第一電性半導體層3〇2上形成 $ $氧化物堆疊結構309，並使透明導電氧化 1 具有至少二個阻值介面313及314(如第3D圖所繪示)隹厂構309 309 ΐίίΓΓίί實施例之中，組成透明導電氧化物堆疊結構礼坑參數’例如，調整蒸鍵氣氛中氧氣的含量，於第一電性半 12 ^翻概綱。細明導電氧氧化鋅、氧化銦：m是氧化銦錫、氧化銦辞、氧化鎘錫、透明邋啻条化锡、氧化銅紹、氧化銅鎵或氧化錄銅。 302上的第Ϊ透明導H^3Q9包括_堆疊於第一電性半導體以及第-Hit電氧物層310、第二透明導電氧化物層311 310 312 第三透明導電氧化物物層311具有第二電阻值；第三電阻值。而第有第三電阻值，且第二電阻值大於 -電阻m杳^阻值貝'可以大於第一f阻值，亦或小於第第-電阻值。’第二電阻侧秋於第三電阻值及於第二雷減_^發_另—實施例之中’第二電阻值則係小二電3 電_則可大於第—電阻值’亦或小於第化物it ί產i 第—阻值介*313;在第二透明導電氧介面314。、第二透明導電氧化物層312之間產生一個第二阻值以及氧化物物吉構309上形成第一電極315 ; 第於其下表® 307b之湘307a上形成電極316，以元成發光4體元件3〇〇的製作(如第3E圖所繪構化物堆疊結構309的最外層(遠離主動層 ϋ Ϊ 導氧物層312，具___，第二透明導人高的阻值’會阻止經由第一電極315所導晶結構305中，可延長電流在較低阻值的第 ίίΛΤ中橫向傳導的距離，幫助電流錄。至 1古如：If近:^303)的第一透明導電氧化物層310，則因二j二阻值:會與蟲晶結構305形成良好的歐姆接觸，可以降低發光二極體元件300的操作偏壓。 MM 圖’魏照本發明第三較佳實施例所 13 1362765 繪示的一種發光二^體元件400的製程結構剖面圖。首先提供一磊晶基板401 (如第4A圖所繪示），在本發明的較 =實施例之中，磊晶基板4〇1的材料可以是藍寶石（sapphire)、碳化矽(SiC)、矽(Si)、氧化辞(ZnO)、氧化鎂(_、氮化紹⑽）、氮化鎵(GaN)、_化鎵(GaP)、钟化鎵(GaAs)、神化铭鎵(AiGaAs)、磷化鎵神(GaAsP)或上述之任意組合所組成之材質。接著，再利用例如有機金屬化學氣相沉積技術，蟲 4〇1上成長一蟲晶結構4〇5(如第犯_綠示）。在本發明的= ^施例之中’形成遙晶結構405狀質為氮她銦鎵⑽81雨、 ^鎵(GaN)、磷化鋁鎵銦(A1GaInP)、磷化鎵銦⑽奶、氮化鋁鎵(AlGaN)、氮化銦鎵(InGaN)或上述之任意組合所組成狀質。 μ ^本Ϊ施^之中，遙晶結構405包括料堆疊於蠢晶紐401 編第甘一^t半導體層402、主動層403以及第二電性半導體層。其中，第一電性半導體層402與第二電性半導體層4〇4具有 ^ 3如第一電性半導體層402為N型氮化鎵_層，層4〇4為P型氣化錄(⑽)層。主動層403較佳為由氮化鎵(GaN)所組成之多重量子井⑽w)結構。構:5ΪΞί導體層4〇4上形成透明導電氧化物堆疊結氧化物堆疊結構416具有至少二個阻值介面 409及410(如第4C圖所繪示）。训^細導電氧化物堆疊結構氧Si二複數個透明導電氧化物層。構成透明導電疊結構416包括辦堆疊於第二電性半導體 1 第三透明二透明導電氧化崎407以及導電氧化物層408。其中，第一透明導電氧化物層具 14 ^62765 有第一電阻值;第二透明導電氧化物層407具有第二透明導電氧化物層408具有第三電阻值，且第二電阻電值^值於^ 電阻值。第二電阻值則可以大於第一電阻值，也可以小於第一電。但在本發明的另一些實施例之中，第二電阻值也可以小於第三電阻值。而第二電阻值則可大於第一電阻值亦或小於第一電，值。在本實施例之卜第二電阻值大於第三電阻值及第阻 ϋίίί 一透明導電氧化物層棚與第二透明導電氧化物層 :tit%個第一阻值伽409;在第二透日月導電氧化物層 410，、第二透明導電氧化物層408之間產生一個第二阻值介面再於透3月導電氧化物堆疊結構416上永成反射層; -接合層412將永久級413的下表面413b貼合於反射層411 曰上卿會示）。其中，形成反射層411的材料可以為鋁、金、二辛二f、鎳、鍺、銦、錫或其合金。接合層412的材料可為二有自發性導電高分子的導電材料，或包括紹、金务 j、銀、錦、、錯、銦、錫、鈦、錯、銅、域上述材質之導料。較佳的永久魏413則為石夕触或金屬絲。筮-ϋί除蠢曰曰曰絲401。並於第一電性半導體層402上形成而41?卜·Λ’以及於永久触413相對於其下表面413b的上表 (如第電極415 ’以完紐㈣體树柳的製作半導形成第一電極414之前，更包括在第一電性鋪導f形成接觸層417’與第一電性半導體層402電性接觸層417上形成第一電極414。接觸層417的材合金所組成群金、麵、欽、絡、锦、錯、皱、辞、鎮及其導電氧化物堆疊結構416的最外層(雜主動層 ΐϋΐϊ 407 物層.具有較低離值，第二透明導電氧化物層407具有較痛且值，會阻止經由第二電極415所導 15 公的電流直接流入蟲晶結構—中，可延長電流在較低阻值的第導電氧化物層408中橫向傳導的距離，幫助電流雏。至 ^(罪近主動層4G3的)最内層透明導電氧化物層，例如第一透明，，氧化物層406，則因具有較低的阻值，且與蠢晶結構4()5形成良好，歐姆接觸’可以降低發光^體元件4⑻的操作偏壓。絡-ΐ參縣5A圖至第5F ® ’係健本卿細較佳實施例所、”不，一種發光二^體元件5〇〇的製程結構剖面圖。首缺供—如級观(如帛5A騎料），在本發明的較中，蠢晶—5G1的材料可以是藍寶石(甜_的、二、石夕(Sl)、氧化辞(Ζη〇)、氧化鎂(Mg0)、氮化紹(膽）、咖^Gf!)' (碟化嫁)娜、（坤化鎵)GaAs、（砷化銘鎵)A1GaAs、 (磷化^申)GaAsP或上述之任意組合所組成讀質。训ΐΐ且再用例如有機金屬化學氣相沉積技術，於蟲晶基板結構哪(如第5B 。在本發明的較佳形，晶結構哪讀質為氮化銘銦鎵(A1GaInN)、亂=_)、磷化鋁鎵銦⑽alnp)、磷化銦 ^(AlGaN). U λαΪ本實施例之中，蟲晶結構505包括_堆疊於层晶餘501 =的^電性半導體層5〇2、主動層5G3以及第二電性半導體層 =其中’第一電性半導體層5〇2與第二電性半導體層5〇4且^ 3同的電性。例如第-電性半输！弧為n型氮化j 3 第一紐半導體層5〇4為p型氮化鎵 ^ 為由氮化鏍_所組成之多重量子井_屑结構動層503較佳可 :物堆 -個 ^著，於第二電性半導體層5〇4 ±形成第一透明且j 522，並使第一透明導電氧化物堆疊結構522具有至少物阻值介面509及510(如第5C圖所繪示）。、有少一在本發明的較佳實施例之中，組成第一透明構i22之^5係使用同一種材質，採用蒸鍍製程，藉由調整鍵製程的氣氛參數’例如，調整蒸歡氛中氧氣的含量δ，於g 之上形成複數個透明導電氧化物層。構成第-i ί 結構522的材料可以是氧化銦錫、氧、化鋇銅。鋅、氧化銦、氧化錫、氧化銅鋁、氧化銅鎵或氧大物層508具有第六電阻值，且第五電阻值第四^值。而第五電阻值可以大於細電阻值，亦或小於電阻值n ^另一些實施例之中，第五電阻值也可以小於第六 !阻值而第五電阻值則可大於帛四電阻值，亦或小於第四電阻值。而在本實施例之中，第五電阻值A於細€阻值及第六電阻 507 ΙΐίίΓΓΓ氧化物層_與第五透明導電氧化物層 7 tit /日日一^第三阻值介面509;在第五透明導電氧化物層 5 7與第/、透明導電氧化物層5〇8之間產生一個第四阻值介面 ^後於第一透明導電氧化物堆疊結構522上形成反射層5ιι ; 並藉由-接合層512將永久級513的下表面513b貼合於反射層 511上(如第5D圖所跨示）。其中’形成反射層511的材料可以為 I金、、始、鋅、銀、錦、鍺、銦、錫或其合金。接合層512的材料可為轉、包含有自發轉電高分刊導電獅，或可包括銘、金、翻、鋅、銀、鎳、錯、銦、錫、鈦、錯、銅、把或上述材質之導電材料。永久絲513則可祕紐或金屬絲。結構巧有至少二個阻值介面(如第5Ε圖所繪示)。隹且層係組ί第一透明導電氧化物堆疊結構⑽之各 ‘參數，例如，程’藉由調整該蒸鍍製程的氣声502之π 錢風風中氧氣的含量’於第一電性半導體 £：； ^ ^Tm 有至少二個阻值介面的多層堆疊結構。㈣Μ係種具始勗例之中’第二透日月導電氧化物堆疊結構514包括依^ 502上的第一透明導電氧化物^^ 氣==第三透明導電氧化物層517。其中，第 516具有第二電阻i;第三層電阻值，也可則、於第值。第二餘侧可以大於第一在本二電阻第值，三電阻值及第-電阻值。另-些實_之mi 大於第-電阻值，但在電術ί==95。16鮮三瓣 ‘永久 1362765 形成第二電極521 ’以完成發光二極體元件500的製作(如第π圖所繪示）。 θ 由於構成透明導電氧化物堆疊結構的最外層（遠離主動層）的透明導電氧化物層，具有較低的阻值，第二透明導電氧化物層516 及第五透明導電氧化物層507具有較高的阻值，可阻止經由θ正向* 電極所導入的電流直接獻結射，並延長電流錄低阻值的透明導電氧化物層中橫向傳導的距離，以幫助電流分散。至於 (靠近主動層的）内層透明導電氧化物層’顧具有較低的阻值，、 .且與磊晶麟形献好的_躺，可叫低發光二件的操作偏壓。根據上述實施例，本發明的特徵係採用蒸鍍技術，在發極體元件之磊晶結構與正向電極之間，提供一個至少且右^阳

電趟塞的問題;並且改善習知電流阻隔層操作^壓ί

照明設備600 ·包括發光裝置601、電

電源供應系統6〇2則電性連結 ®源供應系統602以及控制 2Ε圖、第3Ε圖、第4Ε圖、之發光二^體元件2〇〇、3〇〇、4〇〇由發光二極體元件2〇〇和發光二發光裝置601。控制元件6〇3 1362765 - 例如開關(Switch) ’則電性連結於電源供應系統6〇2或發光裝置咖，以控制輸入發光褒置6〇1的電流。、 ^第7A圖和第7B圖係分別繪示兩種使用第2E圖、第3E圖、第jE圖和第5f ®之發光4體元件作為光源之f光模組的結構示意圖。咖在本實施例中背光模組’包括：背板70卜反光板7〇2、光源及光學膜片704。其中背板7()1係一殼體結構，具有底面7〇5 和光出射口 706。反光板702位於底面705與光出射口 7〇6之間，雛係-種塗佈於底面705的光反射塗層。光源7G3則位於反光板702與光出射口 706之間，包括至少一個如第2e圖、第3E圖、第4E圖、第5F圖或上述任意組合所提供的之發光二極體元件，: & 5ίΚ) °光學㈣704位於絲703與光出射口 706 j级在本發明的-些實施例之中，光源7〇3係位於光出射口· ，子膜片的正下方(如第7A圖所繪示之背光模組7〇〇A)，一部分由光源703所提供的絲’可直接通過光學膜片7〇4進行光學處，丄由光出射口 706向外出射。在本發明的另外一些實施例之 :，光源703係位於背板7()1内部的一側（如第7B圖所繪示之背 $模組700B)的發光沐體元件2〇〇。其中光源7〇3所提供的光光細704進行綱理後，榻光出射口雖然本發明已以上述較佳實施例揭露如定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知，、實施例中，義_絲堆_ 實施例中僅以三層透明導電氧化物層所 &|來 =上=導電氧化騎，且錢阻值配置方式，亦可隨著不同絲㈣爾〈_電本發明之保護細當視後附因此 20 1362765 【圖式簡單說明】根據以上所述之較佳實施例，並配合所附圖式說明，讀去能，本發明之目的、特徵、和優點有更深入的理解。但值得注= 的是’為了清楚描述起見，本說明書所附之圖式並未按昭比1 加以繪示。 … 圖式簡單說明如下： 2 1圖係根據習知方法所繪示之發光H曰曰粒1〇〇的結制面圖0 圖巧第2E圖係依照本發明第一較佳實施例戶轉示的一種發光二極體元件200的製程結構剖面圖。 $ 圖係依照本發明第二較佳實施例所繪示的一種發先一極體το件300的製程結構剖面圖。第6圖係根據本發明之照明設備。第7A圖係根據本發明之背光模組裝置。第7B圖係根據本發明之另一背光模組裝置。【主要元件符號說明】 100 102 104 106 201 101 103 105 200 202 主動層正向電極發光二&體元件第一電性半導體層發光二1¾體元件 η型半導體層 Ρ型半導體層背面電極蟲晶基板 202a:第-電性半導體層的第一部^ 202b:第-電性半導體層的第二部分 21 1362765 203 :主動層 205 :磊晶結構 207 :第—翻導電氧化物層 208 i第二透明導電氧化物層 209 :第三透明導電氧化物層 210 :第一阻值介面 212 :第一電極 300 :發光二極體元件 302 :第一電性半導體層 304 :第二電性半導體層 306 :接合層 307a :永久基板上表面 308 :接觸層 310 :第一透明導電氧化物層 311 :第二透明導電氧化物層 312 :第三透明導電氧化物層 314 ·第二阻值介面 316 :第二電極 400 :發光二1¾體元# 402 :第一電性半導體層 404 :第二電性半導體層 406 :第一透明導電氧化(物層 407 :第二透明導電氧化物層 408 :第三透明導電氧化物層 409 :第一P且值介面 411 :反射層 413 :永久基板 413b :永久基板的下表面 415 :第二電極 204 :第二電性半導體層 206 :透明導電氧化物堆疊結構 211 :第二阻值介面 213 :第二電極 301 .蟲晶基板 303 :主動層 305 .蠢晶結構： 307 :永久基板 307b :永久基板下表面 309 :透明導電氧化物堆疊結構 313 :第一阻值介面 315 :第一電極 317 :反射層 401 .蟲晶基板 403 :主動層 405 :磊晶結構 410 :第二阻值介面 412 :接合層 413a :永久基板的上表面 414 :第一電極 416 :透明導電氧化物堆疊結構 22 1362765

417 :接觸層 500 :發光二極體元件 501 .蠢晶基板 502 :第一電性半導體層 503 :主動層 504 :第二電性半導體層 505 :磊晶結構 507 :第五透明導電氧化物層 506 :第四透明導電氧化物層 508 :第六透明導電氧化物層 509 :第三阻值介面 510 :第四阻值介面 511 :反射層 512 :接合層 513a :永久基板的上表面 513b :永久基板的下表面 513 :永久基板 514 :第二透明導電氧化物堆疊結構 515 :第一透明導電氧化物層 516 :第二透明導電氧化物層 517 :第三透明導電氧化物層’ 518 :第一P且值介面 519 :第二阻值介面 521 :第二電極 520 :第一電極 522 :第一透明導電氧化物堆疊結構 600 :照明設備 601 :發光裝置 602 :電源供應系統 603 :控制元件 700A :背光模組 700B :背光模組 701 :背板 702 :反光板 703 :光源 704 :光學膜片 705 :底面 R1 :電流 706 :光出射口 23

Claims

工362765 十、申請專利範圍： L 一種發光二^體元件，包括：一細；一第一電性半導體層位於該基板上，具有一第一部分和一第二部分； —主動層，位於該第一部分上；一第二電性半導體層，位於該主動層上；

社透明導電氧化物(Transparent Conducting Oxide;TCO)堆疊、、、σ構位於該第一電性半導體層上’且該透明導電氧化物堆疊結構具有至少二個阻值介面’其中至少一阻值介面兩侧之兩透明導電氧化物層’係屬於同一材質；以及 -電極’位於該透明導電氧化物堆疊結構上。 2.如申請範圍第1項所述之發光二極體元件，其中該第一電性半導體層與該第二電性半導體層具有不同之電性。 _ 3.如申請範圍第1項所述之發光二^體元件，其中該透明導電氧化物堆疊結構係一多層堆疊結構，至少包括：一第一透明導電氧化物層，位於該第二電性半導體上；一第二透明導電氧化物層’位於該第一透明導電氧化物層上，該第一透明導電氧化物層與該第二透明導電氧化物層之間具右一一阻、值介面；以及弟一第三透明導電氧化物層，位於該第二透明導電氧化物層上，該第二透明導電氧化物層與該第三透明導電'氧化物層之間具^ 一第 —介面。 4:如申請範圍第3項所述之發光二極體元件，其中該第一導電氧化物層具有一第一電阻值；該第二透明導電氧化^層具有一 24 1362765 祕婦具有_狂雜值，且該第項所__體元件，其中該第二電阻值小6於ΐ第申請=14項所述之發光4體元件，其中該第二電阻礬雷範圍第3項所述之發光4體元件，其中該第一透明有一第一電阻值;該第二透明導電氧化物層具有- 三ΐ阻值導獅娜㈣三她，且該第值大項所述之發光沐體元件，其中該第二電阻 9. 值小於第7項所述之發光二極體元件，其中該第二電阻 1〇·如申請專利範圍第1項所述之發光二極體元件，其中係選自於藍寶石(sapphire)、碳化柳iC)、妙®)、3 鈿人L)、氧化鎂(Mg0)、氮化鋁(A1N)、氮化鎵(GaN)以及上述任音組合所組成之一族群。士思雷备如巾請範圍第1項所述之發光沐體元件，其中該透明導 ί疊轉狀料係選自由氧化_、氧化銦鋅、氧化鎘錫、成之-族3化銦、氧化錫、氧化銅鋁、氧化銅鎵以及氧化鰓鋼所組 25 1362765 . 12. 如申請範圍第1項所述之發光^極體元件，其中更包含另一電極，位於該第一電性半導體廣之第二部分上。 13. -如申請範圍如第1項所述之發光二極體元件，其中該電極之材料係選自由銦(In)、鋁(A1)、鈦(Ti)、金(Au)、鎢(W)、銦錫 (InSn)、氮化鈦(TiN)、矽化鎢(WSi)、鉑銦（Ptinz)、鈥/鋁(Nd/Al)、鎳/矽(Ni/Si)、鈀/鋁(Pd/Al)、钽/鋁(Ta/Al)、鈦/銀(Ti/Ag)、组/ 銀(Ta/Ag)、似鋁(Ti/Al.)、似金(Ti/Au)、W氮化鈦(Ti/TiN)、鍅/氮化鍅(Zr/ZrN)、金/鍺/鎳(Au/Ge/Ni)、鉻/鎳/金(Cr/Ni/Au)、鎳/鉻/金(Ni/Cr/Au)、鈦/鈀/金(Ti/Pd/Au)、欽/鉑/金(Ti/Pt/Au)、似鋁/鎳/金(Ti/Al/Ni/Au)、金/矽/似金/矽(Au/Si/Ti/Au/Si)以及金/鎳/鈦/矽/鈦(Au/Ni/Ti/Si/Ti)所組成之一族群。 14如申請範圍如第12項所述之發光二極體元件，其中該另一電極之材料係選自由鎳/金(Ni/Au)、氧化鎳/金(NiO/Au)、鈀/銀/ 金/鈦/金(Pd/Ag/Au/Ti/Au)、鉑/釕(Pt/Ru)、鈦/鉑/金(Ti/Pt/Au)、鈀/鎳(Pd/Ni)、鎳/鈀/金(Ni/Pd/Au)、鉑/鎳/金(Pt/Ni/Au)、旬7 金(Ru/Au)、銳/金(Nb/Au)、銘/金(Co/Au)、鉑/鎳/金(Pt/Ni/Au)、鎳/鉑(Ni/Pt)、鎳銦(Niln)以及鉑銦(PtsInO所組成之一族群。 15. 如申請範圍如第1項所述之發光二極體元件，其中組成該透明導電氧化物堆疊結構之各層係屬於同一材質。 16. —種發光二^體元件，至少包括：一基板，具有彼此相對的一上表面及一下表面；一第二電性半導體層，位於該下表面上；一主動層，位於該第二電性半導體層上；一第一電性半導體層，位於該主動層上； 26 導電氧化物堆疊結構，⑽該第一電性該第一透明導電氧化物堆疊結構具有至少二個阻值i 以及>一阻值介面兩側之兩透明導電氧化物層，係屬於相同材質、一第一電極，位於該第一透明導電氧化物堆疊結構上：。 17.如申請範圍第16項所述之發光^極性半導體賴郷二電财導_具有關之電=。射該第一電如申請範圍第16項所述之發光沐體元件，1中今第-、类明導電氧化物堆疊結構係一多層堆疊結構，至少包千括P中該第透一第一透明導電氧化物層，位於該第一電性半導體上. 兮笛一明導電氧化物層’位於該第一透明導電氧化物層上，二透明導電氧化物層之間具有一第兮第電氧化物層’位於該第二透明導電氧化物層上，導電氧化物層與該第三透明導電氧化物層之間具有一第姐道1!·溶如申請範圍第18項所述之發仏遍體元件，其中該第-， j電氧化物層具有—第—電阻值；該第二透明導電氧化^層且右 :第：電阻值;該第三透明導電氧化物層具有-第三電阻值,3 第一電阻值高於該第三電阻值。該阻二iS:1。9項所述之發光确元件’其中該第-電 21. 阻值大於iS且Γ。9項所述之發光沐體元件’其中該第-電 27 植如申明範圍第W項所述之發光體元件，其中1¾第一透層ir第一電阻值;該第二透明導二U 第三電阻值高於;電氧化物層具有一第三電阻值’且該 23. 件，綱第一電 24. 阻值大於ΐ申第1S2。2項所述之發光，元件，其中該第-電、悉姐2!^中魏圍第16項所述之發光4體元件，更包括一第二門，且啰堆疊結構’位於該第二電性半導體層與該基板之 4以第一透明導電氧化物堆疊結構具有至少二個阻值介面。明導圍第25項所述之發光4體元件，其中該第二透月導電氧化物堆疊結構係—多層堆疊結構，至少包括：第四透明導電氧化物層，彳嫌該帛二電性半導體層上；今第電氧化物層’位於該第四透明導電氧化物層上， 2阻值化物層與該第五透明導電氧化物層之間具有一第誃第:電氧化物層’位於該第五透明導電氧化物層上，四"阻值氧絲層無第六透.電氧化騎之間具有一第 27. 明導電氣26衝奴發〇總播，料該第四透層具有—第四電阻值；該第五透明導電氧化物層且有 ;===電氧化物層具有-第六電阻值，3 28 1362765 28. 27 _^發光4體磁•該第四電阻值小於該第五電阻值。 29. 阻值大於項所述之發光4體元件，其中該第四電明導項f4之發光n體元件，其巾該第四透物層具有_第四電阻值；該第五透_電氧化物層具有哲丄雨且值’該第六透明導電氧化物層具有一第六電阻值，且該第六電阻值高於該第五電阻值。 ρ且佶3丨1wit請範圍第30項所述之發光4體元件，其中該第四電阻值小於該第五電阻值。％阳估35青範圍第30項所述之發光4體元件，其中該第四電阻值大於該第五電阻值。 33.如申請專利範圍第16項所述之發光二極體元件其中該，之材料係選自於磷化鎵（GaP)、砷化鎵（GaAs)、藍寶石 ίί1 Γ)、碳切(SiC)、石夕(Si)、氧化鋅_)、氧化鎮(％〇)、乳化紹(A1N)、氮化鎵(GaN)以及上述任意組合所組成之一族群。如申請範圍第16項所述之發光二極體元件，其中該第一透一化物堆疊結構之材料係選自由氧化銦錫、氧化姻辞、氧化 in化辞、氧化銦、氧化錫、氧化銅銘、氧化銅鎵以及氧化錄銅所組成之一族群。 35.如申，範圍如第16項所述之發光二極體元件，其中該第一電極之材料係選自由鈹/金(Be/Au)、鋅/金(Zn/Au)、銦(In)、鋁 29 1362765 (Al)、鈦(Ti)、金(Au)、鎢(W)、銦錫(InSn)、氮化鈦(TiN)、矽化鎢(WSi)、鉑銦（Ptlm)、鈥/鋁(Nd/Al)、鎳/矽(Ni/Si)、鈀/鋁 (Pd/Al)、鈕/鋁(Ta/Al)、鈦/銀(Ti/Ag)、钽/銀(Ta/Ag)、鈦/鋁 (Ti/Al)、鈦/金(Ti/Au)、鈦/氮化鈦(Ti/TiN)、錯/ 氮化錯(Zr/ZrN)、金/鍺/鎳(Au/Ge/Ni)、鉻/鎳/金(Cr/Ni/Au)、鎳/鉻/金(Ni/Cr/Au)、鈦/鈀/金（Ti/Pd/Au)、鈦/鉑/金（Ti/Pt/Au)、鈦/鋁/鎳/金 (Ti/Al/Ni/Au)、金/矽/鈦/金/矽(Au/Si/Ti/Au/Si)以及金/鎳/似矽/鈦(Au/Ni/Ti /Si /Ti)以及上述任意組合所組成之一族群。 36.如申請範圍如第16項所述之發光二極體元件，其中更包含一第二電極’位於該永久基板之該上表面上。 37.如申請範圍如第16項所述之發光二^體元件’其中該第二電極之材料係選自由鍺/金(Ge/Au)、銦(In)、鎳/金(Ni/Au)、氧化鎳 / 金（NiO/Au)、鈀/銀/金/鈦/金(Pd/Ag/Au/Ti/Au)、鉑/釕 (Pt/Ru)、鈦/鉑/金（Ti/Pt/Au)、鈀/鎳（Pd/Ni)、鎳/鈀/金 (Ni/Pd/Au)、銘/鎳/金(Pt/Ni/Au)、釕/金(Ru/Au)、銳/金⑽/Au)、: 銘/金(Co/Au)、#/錄/金(Pt/Ni/Au)、銻/麵(Ni/lPt)、錄銦(Niln)以及銘銦(Ptiln7)以及上述任意組合所組成之一族群。

38.如申請範圍如第16項所述之發光二極體元件，更包括: 一接合層，位於該基板之該下表面；· . 一反射層，位於該接合層之上；以及一反射層上’並與第二電性半導體層接觸。，其中該基板可 39.如申請範圍第38項所述之發光二極體元件為碎基板或金屬基板。 30 球枓係選包含鋁、金、鉑、鋅、鈒、合層鋼、鈀之導麵所組成之一族群銀銻鍺銦踢、鈦、斜、請範目帛38項所叙發光沐體元件，其巾該接人屛讀枓可為轉或包含有自發性導電高分子的導電材料。也層

切：j°m38 ?所述之發光沐體元件’其中該反射層由紹、金、鈾、鋅、銀、鎳、錯、銦、錫及其合金所球:二申fii圍第38項所述之發光二極體元件，其中該麵層 ===:金，、欽、路、錄'錯、皱、耗及 -透Ιϊϋϋ圍*16項所述之發光4體元件，其中組成該第透月導電氧化物堆疊結構之各層係同一材質。

二Ζ.ϋ請範圍第25項所述之發光二極體元件，其中組成該第一透月導電氧化物堆疊結構之各層係同T材質。妨· 一種發光二^體的製造方法，至少包括：提供一磊晶基板； * 於該蟲晶基板上形成一第一電性半導體層；於該第一電性半導體層上形成一主動層；於該主動層上形成一第二電性半導體層；於該第二電性半導體層上形成一反射層; 將一永久基板之一下表面貼合於該反射層上；移除該磊晶; ， 31 1362765 於該第-電性半導體層上m翻導電氧化物堆疊結構，並使該第一透明導電氧化物堆疊結構具有至少二個阻值介面；於該透明導電氧化物堆疊結構上，形成一第一電極；以及於該永久魏相對於該下表面之—上表面上，形成—第二電極。 47.如申請範圍第46項所述之發光4體元件的製造方法，其中在未形成飯麵之前，缺該第二電性半導體壯 2 結構’並使該第二透明導電氧化物堆叠結玆

中兮ϊ -第47項所述之發光二極體元件的製造方法，其構了俜八靜堆疊結齡該第二透明導電氧化物堆疊結構係刀別藉由-蒸錢製程，使用同—種材質所形成。中-第48項所述之發光二極體元件的製造方法，其構二；牛驟，ίΐΐ堆疊結•該第二透明導電氧化物堆疊結. =冓成频，包括賴難歡―氧财，娜成一多層堆

50. -種發光沐體元件的製提供-蟲晶級； I包括· 於該磊晶隸上形成_第一電性半導於該第-電性半導體層上形成—主_ 9，於該主㈣上形成-第二紐半導體^ 於該第二電性半導體層上，增’ 細透明導電氧，結構=明==堆疊結構’ 移除該羞晶魏；層上； 32 I362765 於該第一電性半導體層上，形成一第一電極；以及於該永久基板相對於該下表面的一上表面上，形成一第二電極。 51如申請範圍第50項所述之發光二極體元件的製造方法直中該透明導電氧化㈣#結構_由—蒸賴程，使 ^ 所形成。刊貝 52.如申請範圍第51項所述之發光工^體元件的製 f娜成频，包糊魏練製‘ 氧/晨度’以形成一多層堆疊結構。 53· —種發光二極體元件的製造方法，包括：提供一磊晶基板；於該层晶基板上形成一第一電性半導體居· 於該第-紐半導體層上職—主^層’ 於該主動層上形H雜半導體層；暴露====軸及-部分之該主動層，以 _餘_第二雜轉體層上， 54. 中該透明所形成於該透明導電氧化物堆疊結構上形成一第二電極 54 n.· 33 一氧濃度，_成-成步驟，包括調整該繼程之成於b物堆疊結構，形結構至少包含：導騎之上，其+該翻導魏化物堆疊 -第-透明導電氧化物層、一第二透明導 ί;=*_ ’其中至少有兩層係同-材ί = 之兩層的電阻值不同。〜仲用 57. —種背光模組，包括：一背板，具有一底面和一光出射口；一反光板，位於該底面與該光出射口之間； -光源，位於該反光，板與該光出射口之間，包括如申請範 1至41項所述之至少一發光二極體元件；以及一光學膜片，位於該光源與該光出射口之間。 58. —種照明設備，包括：一光源，包括如申請範圍第1至41項所述之至少一發光二極體元件；一電源供應系統，電性連結該光源；以及一控制元件’電性連結該電源供應系統，以控制輪入該光源的電流。 34