[發明專利]發光二極管

有效

• 申請號: 200710138496.9
• 申請日: 2007-08-08
• 公開（公告）號: CN101364621A
• 公開（公告）日: 2009-02-11
• 發明（設計）人: 曹文明;歐震;王韋涵;陳建文
• 申請（專利權）人: 晶元光電股份有限公司
• 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: 彭久云;許向華

技術領域

本發明有關于一種發光二極管(light?emitting?diode；LED)，且特別有關于一種可增加發光效率的發光二極管。

背景技術

目前制作LED的業者傾向于研究提高LED發光效率的方法。在LED的裝置中，其發光效率不佳的一個重要因素在于，部分自發光層產生的光線會在外延層與環境氣體的界面處全反射導致光線無法射出至LED外。再者，被外延層反射而無法導出的光線將又可能在LED的內被全反射，如此，將在LED中產生熱能，進而導致LED裝置的發光效率與性能的降低。

Lester于美國專利第6,091,085號揭露一種改善發光效率的LED。如1圖所示，LED裝置110包括藍寶石基底112。在藍寶石基底112上方形成n型GaN外延層13，在n型GaN外延層13上方形成p型GaN外延層14。并且，在n型GaN外延層13與p型GaN外延層14之間形成發光層18。在p型GaN外延層14上方形成透明電極層15，在n型GaN外延層13上方形成電極層16。n型GaN外延層13形成之前，粗糙化(roughen)藍寶石基底112表面，藉以在藍寶石基底112表面形成凸部118及凹部119。基底表面的凹凸部118、119散射(scatter)光線，部分被散射的光111及113可導出LED裝置110之外。由于凹凸部118、119改變光的反射角度，因此增加光被導出的機率，進而改善LED發光效率。

另有其他習知技術用以增加LED的發光效率，舉例而言，將LED芯片表面粗糙化以增加光射出LED的機率。

發明內容

本發明的目的之一在于提供一種增加發光效率的發光二極管。

本發明的一實施例提供一種發光二極管，包括：基底，該基底具有至少一凸出部或光通道；第一材料層，在該基底上方；第二材料層，在該第一材料層上方；以及發光層，在該第一材料層及該第二材料層之間；其中，該凸出部或光通道的折射率與該第一材料層、該第二材料層、與該發光層中至少其一的折射率不同，且該凸出部或光通道，穿過該發光層。于數個具體例中，凸出部或光通道的材料與基底相同或相異，此外，此材料為二氧化硅、氮化硅、或此二者的組合。

本發明另一實施例提供一種發光二極管的形成方法，包括：提供基底，該基底具有至少一凸出部或光通道；在該基底上方形成第一材料層；在該第一材料層上方形成第二材料層；以及在該第一材料層及該第二材料層之間形成發光層；其中，該凸出部或光通道的折射率不同于該第一材料層及該第二材料層的折射率，且該凸出部或光通道穿過該發光層。

附圖說明

圖1是繪示習知的發光二極管裝置的剖面圖；

圖2A至6B是繪示本發明的各種實施例的發光二極管的剖面圖。

主要元件符號說明

13、14～外延層；?????????????18～發光層；

15～透明電極層；?????????????16～電極層；

110～LED；???????????????????111、113～光

112～藍寶石基底；????????????118～凸部；

119～凹部；??????????????????200～LED；

210～基底；??????????????????211～第一材料層；

212～第二材料層；????????????213～發光層；

220～凸出部；????????????????230～透明導電層；

231～第一電極層；????????????232～第二電極層；

L1、L2～光。

具體實施方式

以下實施例將伴隨著圖式說明本發明的概念，在圖式或說明中，相似或相同的部分使用相同的標號，并且在圖式中，元件的形狀或厚度可擴大或縮小。需特別注意的是，圖中未繪示或描述的元件，可以是熟習此技藝的人士所知的形式，此外，當敘述一層位于一基板或是另一層上時，此層可直接位于基板或是另一層上，或是其間亦可有中介層。

圖2A至6B是繪示本發明的各種實施例的發光二極管的剖面圖。請參照圖2A，本發明實施例的可增加發光效率的發光二極管(LED)200制作于基底210上。基底210較佳為透明絕緣基底，例如藍寶石與二氧化硅。然而，本實施例并不排除使用如碳化硅(SiC)等的導電基板。基底210具有至少一個凸出部或光通道220。在一例子中，于基底210上形成圖案化的光致抗蝕劑層，接著藉由干式或濕式蝕刻法蝕刻基底210以形成凸出部220。