[發(fā)明專利]可增加發(fā)光效率的發(fā)光二極管

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810084939.5
• 申請(qǐng)日: 2008-03-10
• 公開（公告）號(hào): CN101533879A
• 公開（公告）日: 2009-09-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘錫明;鄭惟剛;黃國欽
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 璨圓光電股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L33/00
• 分類號(hào): H01L33/00
• 代理公司: 北京恒久聯(lián)達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 李連生

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明是有關(guān)于一種發(fā)光二極管，尤指一種可增加發(fā)光效率 的發(fā)光二極管。

背景技術(shù)：

發(fā)光二極管(Light?Emitting?DiodeLED)是由半導(dǎo)體材料 所制成的發(fā)光組件，組件具有兩個(gè)電極端子，在端子間施加電壓， 通入極小的電流，經(jīng)由電子電洞的結(jié)合可將剩余能量以光的形式 激發(fā)釋出，此即發(fā)光二極管的基本發(fā)光原理。發(fā)光二極管不同于 一般白熾燈泡，發(fā)光二極管是屬冷發(fā)光，具有耗電量低、組件壽 命長、無須暖燈時(shí)間及反應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)，再加上其體積小、耐 震動(dòng)、適合量產(chǎn)，容易配合應(yīng)用上的需求制成極小或陣列式的組 件，目前發(fā)光二極管已普遍使用于資訊、通訊及消費(fèi)性電子產(chǎn)品 的指示器與顯示裝置上，成為日常生活中不可或缺的重要組件。

發(fā)光二極管依發(fā)光波長分為可見光發(fā)光二極管(波長450～ 680nm)與不可見光發(fā)光二極管(波長850～1550nm)兩大類。 若以其使用的磊晶層材料可進(jìn)一步分為二元化合物(如GaAs、 GaSb、GaN等)、三元化合物(如AlxGa1-xAs、AlxGa1-xP、 In1-xGaxAs等)、四元化合物(如AlInGaP、InAlGaAs、 AlxGa1-xAsyP1-y等)及GaN系化合物四大類。以亮度區(qū)分，發(fā) 光二極管可分為高亮度發(fā)光二極管及一般亮度發(fā)光二極管兩大 類。不過由于發(fā)光二極管具有指向性，各廠商衡量標(biāo)準(zhǔn)也不一， 直接衡量發(fā)光二極管亮度并無法正確區(qū)分出高亮度發(fā)光二極管 及一般亮度發(fā)光二極管。再加上發(fā)光二極管發(fā)光亮度、發(fā)光效率 與磊晶層材料直接相關(guān)，因此以使用磊晶層材料種類作為區(qū)分高 亮度發(fā)光二極管的標(biāo)準(zhǔn)，高亮度發(fā)光二極管是指以四元化合物及 GaN系化合物所制成的發(fā)光二極管，一般亮度發(fā)光二極管是指 以GaN系以外二元化合物及三元化合物所制成的發(fā)光二極管。

自1968年HP(Hewlett-Packard)開發(fā)出全球第一顆商用發(fā) 光二極管，隨著材料與制程的改進(jìn)，使得發(fā)光二極管產(chǎn)品特性有 達(dá)大幅度的提升，根據(jù)Haitz’s定律指出發(fā)光二極管所產(chǎn)生的 亮度，大致是以每18-24個(gè)月提升一倍的軌跡在成長。在亮度成 長的同時(shí)，產(chǎn)品單價(jià)以每十年的價(jià)格下降到只有十分之一的趨勢 下滑。在發(fā)光二極管產(chǎn)品價(jià)值大幅提升下，近年來高亮度發(fā)光二 極管的應(yīng)用領(lǐng)域不斷的被開發(fā)，除用于戶外各種顯在應(yīng)用市場持 續(xù)成長示器及交通號(hào)志燈外，在汽車用光源、可攜式產(chǎn)品的LCD 顯示器背光源亦有亮麗的成績。分析2003年全球高亮度發(fā)光二 極管市場，可攜式產(chǎn)品為主要的應(yīng)用市場，其中又以手機(jī)的市場 占有率最高。近年來由于手機(jī)彩色化的比重大幅增加，及照相手 機(jī)裝置閃光燈趨于普遍，對(duì)于高單價(jià)白光發(fā)光二極管的需求大幅 增加，使得2003年手機(jī)市場在高亮度發(fā)光二極管的市占率成長 至41％，較2002年成長3％。展望未來全球高亮度發(fā)光二極管 市場發(fā)展，在發(fā)光效率及亮度等產(chǎn)品特性不斷提升，以及2006 年歐盟地區(qū)禁用「汞」化學(xué)物質(zhì)、全球能源成本持續(xù)提高等經(jīng)營 環(huán)境的改變，高亮度發(fā)光二極管在照明、汽車及中大型顯示器市 場中，有機(jī)會(huì)與現(xiàn)有的光源產(chǎn)品產(chǎn)生明顯的替代效果。一般照明 市場高亮度發(fā)光二極管仍屬利基產(chǎn)品照明是人類文明的標(biāo)志，一 如衣食般，首求其應(yīng)足夠，再求其品質(zhì)。照明不足，亮度不夠， 將會(huì)影響工作效率及個(gè)人視力正常發(fā)展，戕害身心健康。因此本 發(fā)明提供一種可增加發(fā)光效率的發(fā)光二極管，以符合發(fā)光二極管 未來市場發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的主要目的，是在于提供一種可增加發(fā)光效率的發(fā)光 二極管，于發(fā)光二極管芯片的底部設(shè)置光學(xué)層，光學(xué)層如導(dǎo)光層、 光反射層或能量轉(zhuǎn)換層，以增加發(fā)光二極管的發(fā)光效率。。

本發(fā)明的次要目的，是在于提供一種可增加發(fā)光效率的發(fā)光 二極管，于發(fā)光二極管芯片與光學(xué)層間設(shè)置粗化層，以增加發(fā)光 二極管芯片的表面積，使發(fā)光二極管芯片所發(fā)出的光線容易進(jìn)入 光學(xué)層，更能增加發(fā)光二極管的發(fā)光效率。