[實(shí)用新型]發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)改良

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200920001096.8
• 申請(qǐng)日: 2009-01-16
• 公開（公告）號(hào): CN201332107Y
• 公開（公告）日: 2009-10-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳銘興;蔡章富
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 吳銘興;蔡章富
• 主分類號(hào): H01L33/00
• 分類號(hào): H01L33/00
• 代理公司: 北京申翔知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 周春發(fā);艾 晶

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型有關(guān)發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)改良，旨在提供一種可提高反射率，使整體發(fā)光二極管的發(fā)光效率提升，且可有效達(dá)到散熱效果的發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)改良。

背景技術(shù)

按，第一種習(xí)用的發(fā)光二極管1(如圖1所示)，其由一透明基板11、一N型半導(dǎo)體層12、一發(fā)光層13及一P型半導(dǎo)體層14所構(gòu)成，而其中該N型半導(dǎo)體層12層疊于透明基板11上，而該發(fā)光層13層疊于N型半導(dǎo)體層12上，而該P(yáng)型半導(dǎo)體層14層疊于發(fā)光層13上，且該N型半導(dǎo)體層12及P型半導(dǎo)體層14上分別具有一電極，使該電極被定義為N型電極15及P型電極16，如是構(gòu)成一發(fā)光二極管1。

而當(dāng)該習(xí)用的發(fā)光二極管1于發(fā)光時(shí)，該光源有一部分由該N型半導(dǎo)體層12及P型半導(dǎo)體層14的表面射出，而另一部分的光源則由透明基板11的表面射出，而使該N型半導(dǎo)體層12及P型半導(dǎo)體層14的表面僅能射出一部分光源，至于另一部分的光源則由透明基板11表面射出，而使該光源形成散逸的現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致該發(fā)光二極管于使用時(shí)的發(fā)光效率降低、亮度減弱，故無法提供該發(fā)光二極管于發(fā)光時(shí)所實(shí)際發(fā)出的光源亮度。

另有第二種習(xí)用的發(fā)光二極管，如圖2A所示，其由一散熱裝置17、反射層18(或一金屬層)、一透明基板11、一N型半導(dǎo)體層12，一發(fā)光層13及一P型半導(dǎo)體層14所構(gòu)成，而其中該N型半導(dǎo)體層12層疊于透明基板11，而該發(fā)光層13層疊于N型半導(dǎo)體層12上，而該P(yáng)型半導(dǎo)體層14層疊于發(fā)光層13上，且該N型半導(dǎo)體層12及P型半導(dǎo)體層14上分別具有一N型電極15及一P型電極16，而于透明基板11底面則設(shè)有該反射層18，如是構(gòu)成一發(fā)光二極管。而藉由設(shè)于透明基板11底面的單一反射層18，使得光源P1透過透明基板11時(shí)可再反射一部份的光源P2，然而其雖可減少發(fā)光二極管的光源散逸，提升該發(fā)光二極管于使用上的亮度，但實(shí)際上的光源散逸仍相當(dāng)嚴(yán)重，故對(duì)整體亮度的提升上仍然有限；且該反射層18的結(jié)構(gòu)大多為金屬薄膜，例如鋁薄膜或銀薄膜等，因?yàn)樵摻饘俦∧げ馁|(zhì)的反射層18與透明基板11間的附著性較差，故須于該反射層18與透明基板11間另外再利用一層二氧化硅層181，如圖2B所示，使該反射層18與透明基板11可藉由該二氧化硅層181相互黏著固定；惟，該二氧化硅層181的設(shè)置會(huì)使反射層18的反射率下降，且該二氧化硅層181的熱傳導(dǎo)系數(shù)不高無法將熱源傳導(dǎo)至下方的散熱裝置17，且該金屬薄膜除可反射光源外，亦會(huì)同時(shí)將熱源H1反射至上方結(jié)構(gòu)層，反而會(huì)使反射后的熱源H2集中于發(fā)光層13，使其溫度上升效率下降。

而第三種習(xí)有的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，如圖3所示，如中國臺(tái)灣專利公告號(hào)第M244587號(hào)，專利名稱“具化合物反射結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管”，其由下至上由疊設(shè)的反射層18、一透明基板11、一N型半導(dǎo)體層12，一發(fā)光層13及一P型半導(dǎo)體層14所構(gòu)成，其中，各反射層18為分布式布拉格反射層(Distributed?Bragg?Reflector，DBR)，藉以形成一反射結(jié)構(gòu)，可藉由上述的結(jié)構(gòu)，用以提供發(fā)光二極管于發(fā)出光源時(shí)，由各反射層18分別反射以各種角度射入的光源，而達(dá)到減少發(fā)光二極管的光源散逸，提升該發(fā)光二極管于使用上的亮度；然而，使用該分布式布拉格反射層(以下稱DBR)的材料的選擇及結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)非常麻煩，舉例來說：若希望得到適用于570nm黃綠光發(fā)光二極管的DBR，首先必需決定構(gòu)成DBR的兩種材料為何，由于活性層發(fā)射的光為570nm，因此在選擇DBR材料時(shí)要考慮晶格匹配，而且兩者能隙皆大于2.175eV者，否則DBR會(huì)吸收發(fā)光層發(fā)射的570nm雷射光；另外，由反射定律可知，當(dāng)兩種材料的折射率相差越大時(shí)，接口的反射效果越好，故也要考慮兩種材料的折射率，所以因應(yīng)不同波長的光源，使用的DBR也須有不同的材料選擇，亦造成制程上的困難。

實(shí)用新型內(nèi)容

有鑒于此，本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問題即針對(duì)發(fā)光二極管加以改良，尤提供一種可提高反射率，使整體發(fā)光二極管的發(fā)光效率提升，且可有效達(dá)到散熱效果的結(jié)構(gòu)改良。

為達(dá)上揭目的，本實(shí)用新型的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)組成由上而下至少包含有：一P型半導(dǎo)體層、一發(fā)光層、一N型半導(dǎo)體層、一透明基板、至少一光學(xué)膜以及一散熱裝置，其中，該光學(xué)膜為金屬氧化物光學(xué)膜、金屬氟化物光學(xué)膜或金屬氮化物光學(xué)膜或其組合，該光學(xué)膜不僅可提高反射率，使整體發(fā)光二極管的發(fā)光效率提升，且不會(huì)將熱源反射至上方的結(jié)構(gòu)層，而可將熱源傳送至下方的散熱裝置，以順利將熱源散去，有效達(dá)到散熱的效果。

本實(shí)用新型的有益效果為：