[发明专利]发光装置

说明书

技术领域

本发明涉及制造全向反射器(Omni-directional reflector)的方法与系统，且 特别涉及适用于发光二极管(Light Emitting Diode，LED)的全向反射器的形成 方法与系统。

背景技术

发光二极管通常是由第一接触层、有源层、以及第二接触层所构成的二 极管，当施予正向偏压时会产生光，而所产生的光会由有源层朝所有方向发 散。然而，在大部分情况需要将光线引导到一特定方向，如果没有任何反射 器的话，在特定方向的光量将只会占一小部分。此外，如果LED是形成在 会吸光的基板上，例如硅基板，则朝向基板发散的光线将被基板吸收而损失 大半。一般而言，射向硅基板的光线仅有10％以下会被反射回来。

为解决上述问题，可在LED上设置反射器以将光线引导到所需的方向 并远离吸光基板。传统的反射器包括布拉格反射层(Distributed Bragg Reflectors，DBRs)，其使用不同折射率的材料交替形成多层膜以反射光线。然 而，布拉格反射层并非全向(Omnidirectional)，当入射光的角度相对于布拉格 反射层的法线增加时，其反射率下降，而使LED的发光效率也随之下降。

因此，业界亟需一种改良的反射器，以在更大范围的入射角提供更好效 率。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种发光装置，包括： 一基板；一反射层位于基板上；一光子晶体层位于反射层上；以及，一发光 二极管位于光子晶体层上。

本发明另提供一种发光装置，包括：一基板；一反射层位于基板上；一 准直器位于反射层上；以及，一发光二极管位于准直器上。

本发明更提供一种发光装置，包括：一第一基板；一发光二极管位于该 第一基板上；以及，一反射器位于发光二极管与第一基板之间，其中反射器 包括：一反射层以及一光子晶体层。

本发明能够在更大范围的入射角提供更好效率。

为让本发明的上述和其他目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举 出较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1A-图1D显示本发明中于反射层上形成光子晶体层的实施例。

图2A-图2C显示将LED结构形成在第二基板上，然后结合至光子晶体 层的实施例。

图3A-图3B显示本发明中于光子晶体层上形成反射层的实施例。

图4A-图4B显示将LED结构形成在第二基板上，然后结合至反射层的 实施例。

上述附图中的附图标记说明如下：

101～第一基板

103～反射层

105～光子晶体层

106～基体材料

107～LED结构

108～介电材料点阵

109～第一接触层

111～有源层

113～第二接触层

201～第二基板

203～金属层

具体实施方式

以下实施例将以具有全向反射器的LED为例进行说明，但本发明也可 应用于其他反射层。

图1A显示一第一基板101，其上具有一反射层103。第一基板101较佳 为一蓝宝石或半导体基板。应注意的是，虽然本发明的实施例是以蓝宝石或 硅基板为例进行说明，但本发明也可使用其他基板，例如绝缘层上覆硅(SOI) 基板、SiC基板、MgAl₂O₄基板等。在较佳实施例中可选用硅基板，因为其 具有低成本与降低LED结构中残余应力的优点。此外，虽然较佳使用具有 (111)表面晶向的基板，但也可以使用具有(110)或(110)表面晶向的基板。

反射层103较佳形成在第一基板101上以反射来自LED的光线，此LED 将于后续步骤形成在反射层103上方(将配合图1D描述)。反射层103较佳为 布拉格反射层(DBR)以将光线反射至远离第一基板101的方向，当光线的入 射角较大时(相对于DBR表面约90度角时)，此反射层具有高效率。然而， 当光线的入射角较小时(例如小于约80度)，反射层103的效率较差。