JP4648031B2 - 金属バルジを有する有機接着発光素子 - Google Patents

Description

本発明は、発光素子に関し、より詳細には、金属バルジ（metal bulge）を有する有機接着発光デバイスに関する。

発光ダイオード（ＬＥＤ）の応用は広範囲であり、光ディスプレイデバイス、信号機、データ記憶デバイス、通信デバイス、照明デバイス及び医療機器を含む。ＬＥＤの製造コストを如何にして抑えるかということが重要な問題である。

発光ダイオードとそれに関する製造方法が開示されており（例えば、特許文献１参照）、その開示では、発光ダイオードの層が透明な接着層によって透明な基板に固定されている。それにも関わらず、透明な接着層の非伝導性により、従来の方法は、同じ側に位置する２つの電極のダイオードで使用するために適している一方で、電極がダイオードの上面と低面にそれぞれ位置するダイオードで使用するためには適していない。加えて、ダイオードのスタック層の一部は、同じ側で２つの電極を作製するためにエッチング工程によって除去する必要がある。そのような場合、物質が浪費されるだけでなく、工程がさらに複雑となる。
台湾特許第４７４０９４号明細書

したがって、本発明の目的は、電流を導き、製造工程を簡素化し、かつダイオードのコストを削減するために、伝導性基板と発光スタック層を共に固定するための金属バルジを設けた有機接着層を有する発光ダイオードを開発することであり、その発光ダイオードは、オーミック接触を形成する。

概要すると、本発明は金属バルジを有する有機接着発光デバイスを開示する。有機接着発光デバイスは、伝導性基板と、発光スタック層と、伝導性基板上に形成された金属層と、発光スタック層上に形成された反射層と、金属バルジを有する有機接着層とを含む。金属層は、金属層と反射層との間にオーミック接触を形成するための金属バルジと、金属層と反射層を共に結合するための金属バルジの周囲の接着物質とを含む。

本発明によると、伝導性基板は、ＧａＰ、ＧａＡｓＰ、ＡｌＧａＡｓ、Ｓｉ、Ｇｅ及びＳｉＣ、又は他の代替となる物質で構成される物質群から選択される少なくとも一つの物質を含む。接着物質は、ＰＩ、ＢＣＢ及びＰＦＣＢ、又は他の代替となる物質で構成する物質群から選択される少なくとも一つの物質を含む。金属バルジは、Ｉｎ、Ｓｎ、Ａｌ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｚｎ、Ｇｅ、Ａｇ、Ｔｉ、Ｐｂ、Ｐｄ、Ｃｕ、ＡｕＢｅ、ＡｕＧｅ、Ｎｉ、ＰｂＳｎ及びＡｕＺｕ、又は他の代替となる物質で構成する物質群から選択される少なくとも一つの物質を含む。反射層は、Ｉｎ、Ｓｎ、Ａｌ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｚｎ、Ｇｅ、Ａｇ、Ｔｉ、Ｐｂ、Ｐｄ、Ｃｕ、ＡｕＢｅ、ＡｕＧｅ、Ｎｉ、Ｃｒ、ＰｂＳｎ、ＡｕＺｕ及び酸化インジウムスズ酸化物、又は他の代替となる物質で構成する物質群から選択される少なくとも一つの物質を含む。金属層は、Ｉｎ、Ｓｎ、Ａｌ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｚｎ、Ｇｅ、Ａｇ、Ｔｉ、Ｐｂ、Ｐｄ、Ｃｕ、ＡｕＢｅ、ＡｕＧｅ、Ｎｉ、Ｃｒ、ＰｂＳｎ及びＡｕＺｕ、又は他の代替となる物質で構成する物質群から選択される少なくとも一つの物質を含む。発光層は、ＡｌＧａＩｎＰ、ＧａＮ、ＩｎＧａＮ及びＡｌＩｎＧａＮ、又は他の代替となる物質で構成する物質群から選択される少なくとも一つの物質を含む。

本発明の上記及び他の目的は、様々な添付図で例示される好ましい実施態様の下記の詳細な記載により、当業者にとって明白となる。

有機接着発光デバイス１を例示する図１を参照する。有機接着発光デバイス１は、第一電極２０、第一電極２０上に形成された伝導性基板１０、伝導性基板１０上に形成された金属層１１、金属層１１上に形成された有機接着層１２を含む。有機接着層１２は、金属バルジ１２１及び金属バルジ１２１周囲の接着物質１２２を含む。接着物質１２２は金属層１１の一部に接着し、一方で、金属バルジ１２１は金属層の別の部分に接着し、有機接着層１２上のオーミック接触と反射層１３を形成する。さらに、接着物質１２２は反射層１３の一部に接着し、一方で、金属バルジ１２１は、オーミック接触を形成するための反射層１３の別の部分、反射層１３上の透明な伝導層１４、透明な伝導層１４上の第一接触層１５、第一接触層１５上の第一クラッディング層１６、第一クラッディング層１６上の発光層１７、発光層１７上の第二クラッディング層１８、第二クラッディング層１８上の第二接触層１９、第二接触層１９上の第二電極２１に接着する。反射層１３は、輝度を高めるために単独で含まれるので、除去できる。反射層１３が除去される場合、金属層１１は反射するための金属反射層と置き換え可能である。

有機接着発光デバイス２を例示する図２を参照する。有機接着発光デバイス２は、第一電極２２０、第一電極２２０上に形成された伝導性基板２１０、伝導性基板２１０上に形成された有機接着層２１１を含む。有機接着層２１１は、金属バルジ２１１１及び金属バルジ２１１１周囲の接着物質２１１２を含む。接着物質２１１２は、伝導性基板２１０の一部に接着し、一方で、金属バルジ２１１１は、伝導性基板２１０の別の部分に接着し、有機接着層２１１上のオーミック接触と反射層１３を形成する。さらに、接着物質２１１２は反射層２１２の一部に接着し、一方で、金属バルジ２１１１は、オーミック接触を形成するための反射層２１２の別の部分、反射層２１２上の透明な伝導層２１３、透明な伝導層２１３上の第一接触層２１４、第一接触層２１４上の第一クラッディング層２１５、第一クラッディング層２１５上の発光層２１６、発光層２１６上の第二クラッディング層２１７、第二クラッディング層２１７上の第二接触層２１８、第二接触層２１８上の第二電極２２１に接着する。反射層２１２は、金属バルジ２１１１とオーミック接触を形成するための金属層と置き換えできる。

有機接着発光デバイス３を例示する図３を参照する。有機接着発光デバイス３は、金属基板３１０、金属基板３１０上に形成された有機接着層３１１を含む。有機接着層３１１は、金属バルジ３１１１及び金属バルジ３１１１周囲の接着物質３１１２を含む。接着物質３１１２が金属基板３１０の一部に接着し、一方で、金属バルジ３１１１は金属基板３１０の別の部分に接着し、有機接着層３１１上でオーミック接触と反射層３１２を形成する。さらに、接着物質３１１２は反射層３１２の一部に接着し、一方で、金属バルジ３１１１は、オーミック接触を形成するための反射層３１２の別の部分、反射層３１２上の透明な伝導層３１３、透明な伝導層３１３上の第一接触層３１４、第一接触層３１４上の第一クラッディング層３１５、第一クラッディング層３１５上の発光層３１６、発光層３１６上の第二クラッディング層３１７、第二クラッディング層３１７上の第二接触層３１８、第二接触層３１８上の第二電極３１９に接着する。

上記において、伝導性基板は、ＧａＰ、ＧａＡｓＰ、ＡｌＧａＡｓ、Ｓｉ、Ｇｅ及びＳｉＣ、又は他の代替物質から構成される物質群から選択される少なくとも一つの物質を含む。金属基板は、Ｃｕ、Ａｌ、Ｍｏ及びＭＭＣ（金属マトリックス合成物）キャリア、又は他の代替物質から構成される物質群から選択される少なくとも一つの物質を含む。ＭＭＣキャリアは、調整可能な伝熱係数又は熱膨張係数を提供するように、適切な金属で注入された正孔を有するキャリアである。接着物質は、ＰＩ、ＢＣＢ及びＰＦＣＢ、又は他の代替物質から構成される物質群から選択される少なくとも一つの物質を含む。金属バルジは、Ｉｎ、Ｓｎ、Ａｌ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｚｎ、Ｇｅ、Ａｇ、Ｔｉ、Ｐｂ、Ｐｄ、Ｃｕ、ＡｕＢｅ、ＡｕＧｅ、Ｎｉ、ＰｂＳｎ及びＡｕＺｕ、又は他の代替となる物質で構成する物質群から選択される少なくとも一つの物質を含む。反射層は、Ｉｎ、Ｓｎ、Ａｌ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｚｎ、Ｇｅ、Ａｇ、Ｔｉ、Ｐｂ、Ｐｄ、Ｃｕ、ＡｕＢｅ、ＡｕＧｅ、Ｎｉ、Ｃｒ、ＰｂＳｎ、ＡｕＺｎ及びインジウムスズ酸化物、又は他の代替物質で構成する物質群から選択される少なくとも一つの物質を含む。金属層は、Ｉｎ、Ｓｎ、Ａｌ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｚｎ、Ｇｅ、Ａｇ、Ｔｉ、Ｐｂ、Ｐｄ、Ｃｕ、ＡｕＢｅ、ＡｕＧｅ、Ｎｉ、Ｃｒ、ＰｂＳｎ及びＡｕＺｕ、又は他の代替となる物質で構成する物質群から選択される少なくとも一つの物質を含む。透明な伝導層は、インジウムスズ酸化物、カドミウムスズ酸化物、アンチモニースズ酸化物、酸化亜鉛及び亜鉛スズ酸化物、又は他の代替物質で構成する物質群から選択される少なくとも一つの物質を含む。第一クラッディング層は、ＡｌＧａＩｎＰ、ＡｌＩｎＰ、ＡｌＮ、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ及びＡｌＩｎＧａＮ、又は他の代替物質から構成される物質群から選択される少なくとも一つの物質を含む。発光層は、ＡｌＧａＩｎＰ、ＧａＮ、ＩｎＧａＮ及びＡｌＩｎＧａＮ、又は他の代替物質で構成する物質群から選択される少なくとも一つの物質を含む。第二クラッディング層は、ＡｌＧａＩｎＰ、ＡｌＩｎＰ、ＡｌＮ、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ及びＡｌＩｎＧａＮ、又は他の代替物質から構成される物質群から選択される少なくとも一つの物質を含む。第二接触層は、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＡｓＰ、ＩｎＧａＰ、ＡｌＧａＩｎＰ、ＡｌＧａＡｓ、ＧａＮ、ＩｎＧａＮ及びＡｌＧａＮ、又は他の代替物質から構成される物質群から選択される少なくとも一つの物質を含む。第一接触層は、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＡｓＰ、ＩｎＧａＰ、ＡｌＧａＩｎＰ、ＡｌＧａＡｓ、ＧａＮ、ＩｎＧａＮ及びＡｌＧａＮ、又は他の代替物質から構成される物質群から選択される少なくとも一つの物質を含む。

本デバイスの多数の修正及び変形が本発明の範囲内でなされることを当業者が認識するであろう。したがって、本開示は請求項の趣旨及び範囲によってのみ制限されるように解釈されるべきである。

金属バルジを設けた有機接着層を有する本発明の発光ダイオードの概略図である。 金属バルジを設けた有機接着層を有する本発明の発光ダイオードの概略図である。 金属バルジを設けた有機接着層を有する本発明の発光ダイオードの概略図である。

符号の説明

１ 有機接着発光デバイス
２０ 第一電極
１０ 伝導性基板
１１ 金属層
１２ 有機接着層
１２１ 金属バルジ
１２２ 接着物質
１３ 反射層
１４ 透明な伝導層
１５ 第一接触層
１６ 第一クラッディング層
１７ 発光層
１８ 第二クラッディング層
１９ 第二接触層
２１ 第二電極
２ 有機接着発光デバイス
２２０ 第一電極
２１０ 伝導性基板
２１１ 有機接着層
２１１１ 金属バルジ
２１１２ 接着物質
２１２ 反射層
２１３ 透明な伝導層
２１４ 第一接触層
２１５ 第一クラッディング層
２１６ 発光層
２１７ 第二クラッディング層
２１８ 第二接触層
２２１ 第二電極
３ 有機接着発光デバイス
３１０ 金属基板
３１１ 有機接着層
３１１１ 金属バルジ
３１１２ 接着物質
３１２ 反射層
３１３ 透明な伝導層
３１４ 第一接触層
３１５ 第一クラッディング層
３１６ 発光層
３１７ 第二クラッディング層
３１８ 第二接触層
３１９ 第二電極

Claims (24)

1. オーミック金属バルジを有する有機接着発光デバイスであって、
   伝導性基板と、
   前記伝導性基板上に形成され、前記オーミック金属バルジと、該オーミック金属バルジ周囲の接着物質とを含む有機接着層と、
   前記有機接着層の上に形成された発光スタック層と、
   前記有機接着層と前記発光スタック層との間に形成された反射層と、
   を含み、
   前記接着物質は、有機接着物質であり、前記オーミック金属バルジは、前記反射層及び前記伝導性基板に接触する、
   ことを特徴とする有機接着発光デバイス。
2. 前記伝導性基板と前記有機接着層との間に金属層をさらに含み、該金属層は、前記接着物質と接着することを特徴とする請求項１に記載の有機接着発光デバイス。
3. 前記伝導性基板と前記有機接着層との間の前記金属層は、金属反射層であることを特徴とする請求項２に記載の有機接着発光デバイス。
4. 前記伝導性基板は、ＧａＰ、ＧａＡｓＰ、ＡｌＧａＡｓ、Ｓｉ、Ｇｅ及びＳｉＣで構成する物質群から選択される少なくとも一つの物質を含むことを特徴とする請求項１に記載の有機接着発光デバイス。
5. 前記金属バルジは、Ｉｎ、Ｓｎ、Ａｌ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｚｎ、Ｇｅ、Ａｇ、Ｔｉ、Ｐｂ、Ｐｄ、Ｃｕ、ＡｕＢｅ、ＡｕＧｅ、Ｎｉ、ＰｂＳｎ及びＡｕＺｕで構成する物質群から選択される少なくとも一つの物質を含むことを特徴とする請求項１に記載の有機接着発光デバイス。
6. 前記接着物質は、ＰＩ、ＢＣＢ及びＰＦＣＢで構成する物質群から選択される少なくとも一つの物質を含むことを特徴とする請求項１に記載の有機接着発光デバイス。
7. 前記金属層は、Ｉｎ、Ｓｎ、Ａｌ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｚｎ、Ｇｅ、Ａｇ、Ｔｉ、Ｐｂ、Ｐｄ、Ｃｕ、ＡｕＢｅ、ＡｕＧｅ、Ｎｉ、Ｃｒ、ＰｂＳｎ、ＡｕＺｕ及びインジウムスズ酸化物で構成する物質群から選択される少なくとも一つの物質を含むことを特徴とする請求項２に記載の有機接着発光デバイス。
8. 前記反射層は、Ｉｎ、Ｓｎ、Ａｌ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｚｎ、Ｇｅ、Ａｇ、Ｔｉ、Ｐｂ、Ｐｄ、Ｃｕ、ＡｕＢｅ、ＡｕＧｅ、Ｎｉ、Ｃｒ、ＰｂＳｎ、ＡｕＺｕ及び酸化インジウムスズ酸化物で構成する物質群から選択される少なくとも一つの物質を含むことを特徴とする請求項１に記載の有機接着発光デバイス。
9. 前記伝導性基板は金属基板であることを特徴とする請求項１に記載の有機接着発光デバイス。
10. 前記金属基板は、Ｃｕ、Ａｌ、Ｍｏ及び金属マトリックス合成物キャリアで構成する物質群から選択される少なくとも一つの物質を含むことを特徴とする請求項９に記載の有機接着発光デバイス。
11. 前記発光スタック層は、
    第一接触層と、
    前記第一接触層上に形成された第一クラッディング層と、
    前記第一クラッディング層上に形成された発光層と、
    前記発光層上に形成された第二クラッディング層と、
    前記第二クラッディング層上に形成された第二接触層とから成ることを特徴とする請求項１に記載の有機接着発光デバイス。
12. 前記伝導性基板上に形成された第一電極と、前記発光スタック層上に形成された第二電極とをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の有機接着発光デバイス。
13. 前記反射層と前記発光スタック層との間の透明な伝導層をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の有機接着発光デバイス。
14. 前記発光スタック層上に形成された電極をさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の有機接着発光デバイス。
15. 前記透明な伝導層は、インジウムスズ酸化物、カドミウムスズ酸化物、アンチモニースズ酸化物、酸化亜鉛、亜鉛スズ酸化物、Ｂｅ／Ａｕ、Ｇｅ／Ａｕ及びＮｉ／Ａｕで構成する物質群から選択される少なくとも一つの物質を含むことを特徴とする請求項１３に記載の有機接着発光デバイス。
16. 前記第一接触層は、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＡｓＰ、ＩｎＧａＰ、ＡｌＧａＩｎＰ、ＡｌＧａＡｓ、ＧａＮ、ＩｎＧａＮ及びＡｌＧａＮで構成する物質群から選択される少なくとも一つの物質を含むことを特徴とする請求項１１に記載の有機接着発光デバイス。
17. 前記第一クラッディング層は、ＡｌＧａＩｎＰ、ＡｌＩｎＰ、ＡｌＮ、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ及びＡｌＩｎＧａＮで構成する物質群から選択される少なくとも一つの物質を含むことを特徴とする請求項１１に記載の有機接着発光デバイス。
18. 前記発光層は、ＡｌＧａＩｎＰ、ＧａＮ、ＩｎＧａＮ及びＡｌＩｎＧａＮで構成する物質群から選択される少なくとも一つの物質を含むことを特徴とする請求項１１に記載の有機接着発光デバイス。
19. 前記第二クラッディング層は、ＡｌＧａＩｎＰ、ＡｌＩｎＰ、ＡｌＮ、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ及びＡｌＩｎＧａＮで構成する物質群から選択される少なくとも一つの物質を含むことを特徴とする請求項１１に記載の有機接着発光デバイス。
20. 前記第二接触層は、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＡｓＰ、ＩｎＧａＰ、ＡｌＧａＩｎＰ、ＡｌＧａＡｓ、ＧａＮ、ＩｎＧａＮ及びＡｌＧａＮで構成する物質群から選択される少なくとも一つの物質を含むことを特徴とする請求項１１に記載の有機接着発光デバイス。
21. 前記第二接触層上で、前記第二電極の下に透明な伝導層をさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載の有機接着発光デバイス。
22. 前記発光スタック層上で、前記電極の下に透明な伝導層をさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載の有機接着発光デバイス。
23. 前記透明な伝導層は、インジウムスズ酸化物、カドミウムスズ酸化物、アンチモニースズ酸化物、酸化亜鉛、亜鉛スズ酸化物、Ｂｅ／Ａｕ、Ｇｅ／Ａｕ及びＮｉ／Ａｕで構成する物質群から選択される少なくとも一つの物質を含むことを特徴とする請求項２１に記載の有機接着発光デバイス。
24. 前記透明な伝導層は、インジウムスズ酸化物、カドミウムスズ酸化物、アンチモニースズ酸化物、酸化亜鉛、亜鉛スズ酸化物、Ｂｅ／Ａｕ、Ｇｅ／Ａｕ及びＮｉ／Ａｕで構成する物質群から選択される少なくとも一つの物質を含むことを特徴とする請求項２２に記載の有機接着発光デバイス。

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