发明名称 可提高光输出率的大型发光二极体元件
摘要 本创作提供一种具阵列型开口的发光二极体元件,系可提高前述元件的光输出率。前述阵列型开口用以提供较大的侧边面积,以增加前述开口侧边的光萃取率。藉由前述阵列型开口,在前述元件内部全反射而陷于元件内部的光子可经由前述开口侧边萃取出来。前述阵列型开口形状可有各种变化的设计,以增加开口侧边面积。大型发光二极体元件可藉前述阵列型开口提高其光输出率。
申请公布号 TWM271256 申请公布日期 2005.07.21
申请号 TW093220184 申请日期 2004.12.15
申请人 伊光光电股份有限公司 发明人 李允立;苏伟迈;刘恒
分类号 H01L33/00 主分类号 H01L33/00
代理机构 代理人 陈传岳 台北市大安区仁爱路3段136号15楼;郭雨岚 台北市大安区仁爱路3段136号15楼
主权项 1.一种发光二极体元件,其包括:一发光二极体晶片,系具有一基板、一N型半导体层、一P型半导体层及一发光层介于该N型半导体层及该P型半导体层之间;至少一开口,系设于该发光二极体晶片之一发光面积内;及一N型电极系电性连接于该N型半导体层及一P型电极系电性连接于该P型半导体层。2.如申请专利范围第1项所述之发光二极体元件,其中上述之开口深度系位于该P型半导体层内、该发光层内、该N型半导体层内及该基板内。3.如申请专利范围第1项所述之发光二极体元件,其中上述之开口形状系选自下列任一者:多边形、圆形、椭圆形及不规则形。4.如申请专利范围第3项所述之发光二极体元件,其中上述之多边形系选自下列任一者:三角形、正方形、矩形、五边形、六边形、八边形、梯形及平行四边形。5.如申请专利范围第1项所述之发光二极体元件,其中上述之开口面积系小于该发光面积的50%。6.如申请专利范围第1项所述之发光二极体元件,其中上述之开口表面系呈粗糙表面。7.如申请专利范围第1项所述之发光二极体元件,其中更包含一呈三角棱镜形状的反射元件设于该开口内。8.如申请专利范围第1项所述之发光二极体元件,其中更包含一电流扩散层(current spreading layer),系形成于该P型半导体层上。9.如申请专利范围第8项所述之发光二极体元件,其中上述之电流扩散层系包含一透光导电氧化层。10.如申请专利范围第9项所述之发光二极体元件,其中上述之透光导电氧化层系包含至少下列任一者:ITO, CTO, SnO2:Sb, Ga2O3:Sn, NiO, In2O3:Zn, AgInO2:Sn, CuAlO2, LaCuOS, CuGaO2及SrCu2O2。11.如申请专利范围第1项所述之发光二极体元件,其中上述之基板系为一透光基板。12.如申请专利范围第11项所述之发光二极体元件,其中更包含一反射层系形成于该透光基板之底部表面。13.如申请专利范围第1项所述之发光二极体元件,其中超过80%之前述N型电极及前述P型电极彼此为等距离。14.如申请专利范围第1项所述之发光二极体元件,其中上述之N型电极及P型电极任一者系围绕一前述开口周缘长度至少60%。15.如申请专利范围第1项所述之发光二极体元件,其中上述之发光二极体晶片系为一第IIIA族氮化物发光二极体晶片。16.如申请专利范围第1项所述之发光二极体元件,其中上述之N型电极及P型电极系形成于该发光二极体晶片之同一边。17.如申请专利范围第1项所述之发光二极体元件,其中上述之N型电极及P型电极系形成于该发光二极体晶片之两相反对边。18.如申请专利范围第1项所述之发光二极体元件,其中上述之发光二极体晶片大小不小于0.5毫米x0.5毫米。19.如申请专利范围第16项所述之发光二极体元件,其中超过80%之前述N型电极及前述P型电极彼此为等距离。20.如申请专利范围第1项所述之发光二极体元件,其中上述之发光二极体元件之电流密度系介于25安培/平方公分与100安培/平方公分之间。图式简单说明:第一图系光子在发光二极体内部全反射现象例示示意图;第二图系光子在介质内部的三种光径示意图;第三A图系光子在介质内部经全反射的光径示意图;第三B图系藉阵列型开口提高光输出率的示意图;第四A图系根据本创作第一较佳具体实施例的发光二极体元件的顶视示意图;第四B图系第四A图的截面示意图;第四C图及第四D图系第四B图的两个变化例的截面示意图;第五A图系根据本创作第二较佳具体实施例的发光二极体元件的截面示意图;第五B图及第五C图系第五A图的两个变化例的截面示意图;第六图系本创作发光二极体元件之开口形状各种设计的例示示意图;第七A图系根据本创作第三较佳具体实施例的发光二极体元件的截面示意图;第七B图系根据本创作第四较佳具体实施例的发光二极体元件的截面示意图;第八A图系根据本创作第五较佳具体实施例的发光二极体元件的顶视示意图;第八B图系第八A图的前视示意图;及第八C图及第八D图系第八B图的两个变化例的前视示意图。
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