[發明專利]圖案化基板及發光二極管結構

有效

• 申請號: 201310150452.3
• 申請日: 2013-04-26
• 公開（公告）號: CN103378248A
• 公開（公告）日: 2013-10-30
• 發明（設計）人: 林博文;許世杰;彭俊彥;徐文慶
• 申請（專利權）人: 兆遠科技股份有限公司
• 主分類號: H01L33/20
• 分類號: H01L33/20
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 趙根喜;呂俊清

技術領域

本發明涉及一種基板及發光二極管結構，尤其是指一種圖案化基板及使用該圖案化基板所制造而成的發光二極管結構。

背景技術

發光二極管(Light?Emitting?Diode,LED)是由半導體材料所制成的發光元件，發光二極管元件具有兩個電極端子，在端子間施加電壓，通入極小的電流，經由電子與空穴的結合可將剩余能量以光的形式激發釋出，此即為發光二極管的基本發光原理。發光二極管不同于一般白熾燈泡，發光二極管是屬于冷發光，具有耗電量低、元件壽命長、無須暖燈時間及反應速度快等優點，再加上其體積小以及適合量產，容易配合應用上的需求而制成極小或陣列式的元件。并且近年來發光二極管在發光亮度上有顯著的突破，使得發光二極管的應用范圍更加廣泛，目前發光二極管已普遍使用于資訊、通訊及消費性電子產品的指示或顯示裝置上，而成為新一代的發光元件。

傳統公知的發光二極管其上層表面是平面狀，且與其相對應的基板為相互平行的平面。如此，當發光時部分光線會穿透上層表面而出射于元件的外部，另一部分的光線則會因光線出射的角度大于臨界角而發生全反射。發生全反射的光線，由于發光二極管的表面及基板是為相互平行的平面，致使全反射的光線永遠無法出射至外部，不但光線的出射效率差，同時，全反射的光線在發光二極管內部產生熱能，使得發光二極管整體溫度升高，而不利于產品的可靠度要求。因此現行的解決方案為使用一種圖案化藍寶石基板(Patterned?Sapphire?Substrate,PSS)，并于圖案化藍寶石基板上進行外延以形成發光二極管。由于，圖案化藍寶石基板上的圖案可增加光線散射的功用，將有利光線由發光二極管的內部傳導出來，以增加光線的輸出，并且提高發光二極管的整體亮度。

發明內容

本發明的目的在于提供一種圖案化基板及使用該圖案化基板所制造而成的發光二極管結構，由于基板上突出物體之間具有空孔的因素，將可增加光線的散射，使得光線能充分地從發光二極管的內部發射出來，以使發光二極管產生更好的發光效能。

本發明提供一種圖案化基板，包括一基板及多個突出體。多個突出體是位于基板上，突出體具有一頂面及一底部，每兩個相鄰突出體的兩底部之間最短的距離為0至0.2微米。當每兩個相鄰突出體的兩底部之間最短的距離為0時，每兩個相鄰突出體的兩底部之間為互相連接。

本發明另外提供一種發光二極管結構，包括一基板、多個突出體、一第一半導體層、一發光層、一第二半導體層、一第一電極及一第二電極。多個突出體位于基板上，突出體具有一頂面及一底部，每兩個相鄰突出體的兩底部之間最短的距離為0至0.2微米，且每兩個相鄰突出體之間具有一空孔。當每兩個相鄰突出體的兩底部之間最短的距離為0時，每兩個相鄰突出體的兩底部之間為互相連接。第一半導體層設置于基板上，且第一半導體層覆蓋多個突出體，發光層設置于部分第一半導體層，第二半導體層設置于發光層上。第一電極設置于未覆蓋有發光層的第一半導體層上，第二電極設置于第二半導體層上。

本發明再提供一種發光二極管結構，包括一基板、多個突出體、一第一半導體層、一發光層、一第二半導體層及一第一電極。多個突出體位于基板上，突出體具有一頂面及一底部，每兩個相鄰突出體的兩底部之間最短的距離為0至0.2微米，且每兩個相鄰突出體之間具有一空孔。第一半導體層設置于基板上，且第一半導體層覆蓋多個突出體，發光層設置于第一半導體層上，第二半導體層設置于發光層上，第一電極設置于第二半導體層上。當每兩個相鄰突出體的兩底部之間最短的距離為0時，每兩個相鄰突出體的兩底部之間為互相連接。

本發明的有益效果在于，綜上所述，本發明所制成的水平式發光二極管可保留空孔，并可以減少缺陷的發生，且由于基板上具有空孔，將有利于光線從發光二極管結構的內部散射出來，以增加光線的輸出，進而提高發光二極管的亮度。另外，通過本發明的圖案化基板所制成的垂直式發光二極管結構，由于空孔可成為化學藥劑的通道，便于基板與發光二極管結構使用化學剝離法剝離，取代公知較為昂貴的激光剝離，將具有成本上的優勢。

為使能更進一步了解本發明的特征及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與附圖，然而附圖僅提供參考與說明用，并非用來對本發明加以限制。

附圖說明

圖1為本發明的圖案化基板的剖面示意圖。

圖2為本發明的圖案化基板的突出體底角連接底角的俯視示意圖。

圖3為本發明的圖案化基板的突出體底角連接底邊的俯視示意圖。

圖4為本發明的圖案化基板的突出體矩陣排列的俯視示意圖。