[發明專利]發光二極管元件及其制造方法

無效

• 申請號: 201010548564.0
• 申請日: 2010-11-12
• 公開（公告）號: CN102468394A
• 公開（公告）日: 2012-05-23
• 發明（設計）人: 余國輝;朱長信
• 申請（專利權）人: 佛山市奇明光電有限公司;奇力光電科技股份有限公司
• 主分類號: H01L33/46
• 分類號: H01L33/46;H01L33/36;H01L33/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 彭久云

技術領域

本發明涉及一種發光二極管元件及其制造方法，特別涉及一種側壁有反射層的發光二極管元件及其制造方法。

背景技術

發光二極管(light-emitting?diode，LED)是一種由半導體材料制作而成的發光元件。由于發光二極管屬于冷發光，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元件的特性，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信號或是車用指示燈。

圖1為一種已知發光二極管元件1的示意圖。如圖1所示，發光二極管元件1包含基板11、N型半導體層12、多重量子阱結構13、P型半導體層14、透光導電層15、第一電極16及第二電極17。其中，第一電極16及第二電極17分別設置于N型半導體層12及P型半導體層14上，與引線連接并接收驅動信號，以激發發光二極管元件1發出光線。

然而，發光二極管元件1的基板11與外延層的折射率之間存在差異而容易在其界面產生光耗損，因而降低出光效率。另外，發光二極管元件1若要改變出光角度，需通過額外設置的反射杯或反射結構，設置于發光二極管元件1的周圍來反射光線而改變出光角度，然而，這不僅增加了組裝步驟，且不利產品薄型化。

因此，如何提供一種發光二極管元件，能夠降低界面的光損耗、且元件本身即能調整出光角度，實為業界當前重要課題之一。

發明內容

有鑒于上述課題，本發明的目的之一為提供一種發光二極管元件，能夠降低界面的光損耗進而提升出光效率，且元件本身即能調整出光角度，以有利薄型化并縮短生產時間，進而提升產品競爭力。

為達上述目的，依據本發明的一種發光二極管元件包含基板以及外延層，外延層設置于基板的表面上。其中，發光二極管元件的側壁具有內凹部，且內凹部的至少部分設置反射層。

在實施例中，外延層包含第一半導體層、發光層及第二半導體層，且第一半導體層位于發光層與基板之間，內凹部位于第一半導體層、或第一半導體層與基板之間、或基板。內凹部的設置位置可有多種變化示例，可在降低光損耗及出光角度的調整上達到不同的效果。

在實施例中，反射層還設置于基板的表面上、或側壁上。通過反射層延伸至基板設置外延層的表面上、或元件的側壁上，以進一步降低光損耗及調整出光角度。

在實施例中，反射層為絕緣反射層。由于反射層可延伸設置于第一半導體層及第二半導體層，因此反射層可絕緣以避免電性短路。

在實施例中，反射層包含反射材料或反射結構。通過反射材料、反射結構或其組合皆可達到反射的效果，并提供不同的反射效能。

在實施例中，發光二極管元件還包含第一電極以及第二電極，第一電極設置于第一半導體層，第二電極設置于第二半導體層，其中，內凹部在垂直方向上，不與第一電極或第二電極重疊。通過限制內凹部在垂直方向上不與第一電極或第二電極重疊，可讓發光二極管元件的結構維持一定強度，避免生產良率下降。

在實施例中，內凹部的高度不大于第一半導體層的一半，由此亦可讓發光二極管元件的結構維持一定強度，避免生產良率下降。

在實施例中，內凹部具有平面或弧面，平面、弧面或其組合可讓降低光損耗及調整出光角度達到不同的效果，進而提升產品應用性。

為達上述目的，依據本發明的一種發光二極管元件的制造方法包含于基板的表面上形成外延層；于基板與外延層的側壁形成內凹部；以及于內凹部形成反射層。

在實施例中，內凹部通過濕蝕刻、或通過濕蝕刻及激光照射而形成。激光照射使基板與外延層的界面產生分離，而使蝕刻液更容易側向蝕刻而提升蝕刻效率。

承上所述，本發明通過在發光二極管元件的側壁形成內凹部，并在內凹部設置反射層，使得發光二極管元件所產生的射向基板的光線可經由反射層反射，因而能降低基板與外延層的界面的光損耗、減少基板光吸收以及改變出光角度，此外元件本身即能調整出光角度，有利薄型化并縮短生產時間，進而提升產品競爭力。

附圖說明

圖1為一種已知發光二極管元件的示意圖；

圖2為本發明優選實施例的一種發光二極管元件的示意圖；

圖3A至圖3D為本發明優選實施例的發光二極管元件不同示例的示意圖；

圖4為本發明優選實施例的發光二極管元件的制造方法的流程步驟圖；

圖5A至圖5D為本發明優選實施例的發光二極管元件的制造方法的流程示意圖；以及

圖6A至圖6B為本發明優選實施例的另一發光二極管元件的制造方法的流程示意圖。