[發明專利]發光二極管裝置及其制造方法

無效

• 申請號: 200710106410.4
• 申請日: 2007-05-29
• 公開（公告）號: CN101315962A
• 公開（公告）日: 2008-12-03
• 發明（設計）人: 陳世鵬;薛清全;陳朝旻;王宏洲;陳煌坤
• 申請（專利權）人: 臺達電子工業股份有限公司
• 主分類號: H01L33/00
• 分類號: H01L33/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 陶鳳波

技術領域

本發明關于一種具有微納米結構的電流擴散層的發光二極管裝置及其制造方法。

背景技術

發光二極管(light-emitting?diode，LED)裝置是一種由半導體材料制作而成的發光元件。由于發光二極管裝置屬冷發光，具有耗電量低、元件壽命長、反應速度快等優點，再加上體積小容易制成極小或陣列式的元件，因此，近年來隨著技術不斷地進步，其應用范圍涵蓋了電腦或家電產品的指示燈、液晶顯示裝置的背光源乃至交通號志或是車用指示燈。

然而，目前的發光二極管裝置仍存在有發光效率不佳以及亮度偏低的問題。其中造成發光效率不佳的原因，乃是因由發光二極管所發射的光線為全方向性，而并非單一對焦于某處的光束。另外，發光二極管所發射的光線僅有部分可以被射出，其余的光線則會因為反射而被吸收，如此一來，除了降低發光二極管裝置的亮度的外，也增加了其所產生的熱能。

一般而言，發光二極管裝置可為倒裝片式、垂直式或正面式等不同的態樣。為了解決因為反射而降低出光效率的問題。請參照圖1，以垂直式發光二極管裝置為例，發光二極管裝置1在基板11的表面上依序形成n型半導體摻雜層121、發光層(active?layer)122及p型半導體摻雜層123，接著，再于p型半導體摻雜層123上形成電流擴散層13，并分別在電流擴散層13上以及基板11的另一表面設置第一電極14及第二電極15。

在上述結構中，由于發光層122所發出的光線需經過第二半導體層123及電流擴散層13之后才能射出發光二極管裝置1，且由于第二半導體層123、電流擴散層13以及空氣的折射率并無適當的匹配，因此會造成光線在射出的過程中發生全反射，因而降低了出光效率。

援因于此，如何提供一種能夠有效降低光線全反射以增加出光效率的發光二極管裝置及其制造方法，實屬當前重要課題之一。

發明內容

有鑒于上述課題，本發明的目的為提供一種能夠降低光線全反射，且可使電流均勻分布的發光二極管裝置及其制造方法。

因此，為達上述目的，本發明提供一種發光二極管裝置包括外延疊層、微納米粗化結構層以及抗反射層。外延疊層依序具有第一半導體層、發光層及第二半導體層。微納米粗化結構層設置于外延疊層的第一半導體層上。抗反射層設置于微納米粗化結構層上。

為達上述目的，本發明更提供一種發光二極管的制造方法，其包括以下步驟：在外延基板上形成第一半導體層；在第一半導體層上形成發光層；在發光層上形成第二半導體層，其中第一半導體層、發光層及第二半導體層構成外延疊層；在外延疊層的第一半導體層上形成微納米粗化結構層；以及在微納米粗化結構層上形成抗反射層。

如上述的發光二極管及其制造方法，其中微納米粗化結構層的折射率介于外延疊層的折射率與空氣的折射率之間，而抗反射層的折射率介于微納米粗化結構層的折射率與空氣的折射率之間。抗反射層由多個微納米粒子所組成，且每一微納米粒子的粒徑介于50納米至50微米。

承上所述，本發明的發光二極管及其制造方法，利用微納米粗化結構層以及抗反射層來減少全反射損失，同時通過其達成折射率匹配，以增加發光二極管裝置的出光效率。

附圖說明

圖1為已知一種發光二極管裝置的示意圖。

圖2為依據本發明第一實施例的發光二極管裝置的制造方法的流程圖。

圖3A至圖3K為與圖2配合的發光二極管裝置的示意圖。

圖4為依據本發明第二實施例的發光二極管裝置的制造方法的流程圖。

圖5A至圖5G為與圖4配合的發光二極管裝置的示意圖。

附圖標記說明

1、2、2’、3、3’：發光二極管裝置

11：基板

121：N型摻雜層

122、212、312：發光層

123：P型摻雜層

13：透明導電層

14、271、371：第一電極

15、272、372：第二電極

20、30：外延基板

21：外延疊層

211、311：第一半導體層

213、313：第二半導體層

22、32：電流擴散層

23、33：反射層

24：導熱絕緣層

25、35：導熱粘貼層

26、36：導熱基板

271、371：第一電極

272、372：第二電極

29、39：抗反射層

28、38：微納米粗化結構層

具體實施方式

以下將參照相關圖式，說明依據本發明優選實施例的發光二極管裝置及其制造方法。