[发明专利]发光元件的制造方法

说明书

本申请是申请日为2008年1月24日且发明名称为“发光元件、背光模块装置和照明装置”的中国专利申请No.200810003818.3的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种发光元件，尤其涉及一种水平式发光二极管元件结构。

背景技术

发光二极管(Light-emitting Diode)在具有光电转换特性的固态元件里十分重要。一般而言，它具有一发光层(Active Layer)，被两种不同电性的半导体层(p-type & n-type semiconductor layers)所包夹而成。当在两半导体层上的接触电极施加一驱动电流时，两半导体层的电子与空穴会注入发光层，在发光层中复合而放出光线，其光线具全向性，会通过此发光二极管元件的各个表面而射出。

发光二极管元件是一种被广泛使用的光源。相较于传统的白炽灯泡或荧光灯管，发光二极管除了具有省电与使用寿命较长的优异特性外，还具有整体性的成本优势，因此逐渐取代传统光源，而应用于各种不同领域，如交通号志、背光模块、路灯照明、医疗设备等产业。

随着发光二极管光源的应用与发展，对于亮度的要求越来越高，使得如何增加其发光效率而提高其亮度，成为产业界所共同努力的重要方向。目前已知方法之一，利用基板转移技术将原来具有吸光特性的成长基板移除，转换成另一具有透光或散热特性的基板，如此可大幅增加出光效率而提高亮度。

图9为利用基板转移技术所得的一般InGaN倒装片式(Flip-Chip)的发光二极管元件结构图。其工艺步骤先于Sapphire基板(图未示)上，形成一p电极与n电极同侧的水平式结构设计的发光叠层902；再将此发光叠层902，连结于表面具有p电路图案903与n电路图案906设计的封装基板(submount)901；最后，在封装基板901上的p电路图案903与n电路图案906中所预留的打线电极，进行打线工程，电性连接导线904与905，如此可获得如图9所示的倒装片式发光二极管元件900。由于此工艺步骤，将芯片(即Sapphire基板上形成的发光叠层902)先进行切割成一颗颗的管芯后，再分别连结于封装基板901之上，其制造程序过于复杂，使得生产效率难以有效提升。

发明内容

本发明的一目的在于提供一发光元件包含：一永久基板，具有n电路图案与p电路图案设计；一发光叠层，具有一n电极与一p电极，并与永久基板对位连结，使得n电极电性连结n电路图案，p电极电性连结p电路图案；其中上述的发光叠层还具有两个打线开口，分别露出n电路图案与p电路图案的打线区域，以作为后续打线工艺的导线连接位置。

本发明的另一目的在于提供一发光元件的制造方法包含：提供一成长基板；并在成长基板上形成一发光叠层；且在发光叠层的一表面，形成一n电极与一p电极；还提供一永久基板上，并在其一表面形成一n电路图案与一p电路图案；然后将成长基板与永久基板对位连结成一体，并使得n电极电性连接n电路图案，p电极电性连接p电路图案；再将该成长基板移除，并将上述发光叠层蚀刻出两个打线开口，而露出n电路图案与p电路图案的两个打线区域；最后对该永久基板进行切割裂片，形成多个管芯。

本发明提供一种利用基板转移技术所形成的发光元件结构，一永久基板，其一表面同时具有第一电路图案与第二电路图案；一发光叠层，其一表面同时具有第一电极与第二电极，并与上述永久基板对位连结，使得第一电极电性连接第一电路图案，第二电极电性连接第二电路图案；其中发光叠层还具有两个打线开口，分别露出该第一电路图案与该第二电路图案的两个打线区域。上述的发光元件结构，系先进行芯片连结后，再利用反应离子束蚀刻技术，蚀刻出打线开口；最后进行切割裂片工艺，将芯片切割成管芯后，再进行后段封装工艺。相较于传统的倒装片式发光二极管元件，此结构可以简化管芯工艺，并大幅提升生产效率。

附图说明

图1A为本发明第一工艺步骤的元件结构图。

图1B为图1A的上方俯视图。

图2A为本发明第二工艺步骤的元件结构图。

图2B为图2A的上方俯视图。

图3A为本发明第三工艺步骤的元件结构图。

图3B为本发明第三工艺步骤的对位示意图。

图4为本发明第四工艺步骤示意图。

图5A为本发明第五工艺步骤的第一示意图。

图5B为本发明第五工艺步骤的第二示意图。

图6为本发明的发光二极管结构图。

图7为本发明的背光模块结构图。

图8为本发明的照明装置结构图。