[发明专利]发光二极管结构

说明书

技术领域

本发明是有关于一种发光二极管结构，且特别是有关于一种具有较佳发光效率的发光二极管结构。

背景技术

随着光电技术的进步，发光二极管(light-emitting diode，LED)的制作与应用已逐渐趋于成熟。由于发光二极管具有低污染、低功率消耗、反应时间(response time)短、使用寿命长等优点，因此其已逐渐被应用在各式光源或照明的领域，而取代萤光灯管、白炽灯泡或卤素灯等传统发光元件。由于世界各国的环保意识逐渐高涨，在未来，发光二极管更可望成为主要照明光源，而取代目前萤光灯管的地位。

一般而言，发光二极管的电极的配置方式可分为水平配置式与垂直配置式，其中水平配置式是指正、负两电极配置于发光二极管磊晶结构的同一侧，而垂直配置式是指正、负两电极配置于发光二极管磊晶结构的相对两侧。具体而言，在电极呈水平配置的发光二极管结构中，正电极是配置于P型半导体层上，而负电极则是配置于N型半导体层上，且此两电极在垂直于发光层的方向上没有互相重叠。通常此两电极是以不透光的金属所制成，当此两电极的分布范围小时，虽可以减少发光层所发出的光被此两电极遮挡而降低光取出率的情形，然而却会使得从P型半导体流向N型半导体的电流过于集中在此两电极之间的一小部分区域中。电流过于集中的结果除了会导致所发出的光不均匀之外，亦会使得因电流通过所产生的热量过于集中，进而导致发光二极管散热不易而容易损坏，且容易导致发光二极管的发光效率下降。另一方面，若使此两电极的分布范围变大而改善电流过于集中的问题时，却又会使电极遮挡过多的光线，进而导致光取出率大幅下降。

发明内容

本发明提供一种发光二极管结构，其可有效提升出光均匀性。

本发明提出一种发光二极管结构，其包括一第一型半导体层、一第二型半导体层、一有源层、一第一导电层、一导电材料层及一第二导电层。第二型半导体层配置于第一型半导体层上。有源层配置于第一型半导体层上，且位于第一型半导体层与第二型半导体层之间。第一导电层配置于第一型半导体层上，且电性连接第一型半导体层。导电材料层配置第二型半导体层上，且电性连接第二型半导体层。导电材料层至少具有一第一厚度区域以及一第二厚度区域，其中第一厚度区域的厚度大于第二厚度区域的厚度。第二导电层配置于导电材料层上，且电性连接导电材料层。第二导电层位于导电材料层的第二厚度区域上。

在本发明的一实施例中，上述的发光二极管结构更包括一磊晶基板，其中第一型半导体层、有源层、第二型半导体层以及导电材料层依序堆叠于磊晶基板上，且有源层、第二型半导体层及导电材料层配置于第一型半导体层的部分区域上并暴露出部分第一型半导体层，而第一导电层配置于有源层、第二型半导体层及导电材料层所暴露出的部分第一型半导体层上。

在本发明的一实施例中，上述的磊晶基板为一蓝宝石、碳化硅(SiC)、硅(Si)或绝缘基板。

在本发明的一实施例中，上述的第一型半导体层位于有源层与第一导电层之间。

在本发明的一实施例中，上述的导电材料层的截面为阶梯状，是由一导电材料依序透过一激光热处理制程及一蚀刻制程而完成。

在本发明的一实施例中，上述的导电材料层的厚度介于100埃至10000埃之间。

在本发明的一实施例中，上述的导电材料层的材质包括金属、陶瓷或金属氧化物类。

在本发明的一实施例中，上述的导电材料层的材质包括氧化铟锡(ITO)、铝掺杂氧化锌(AZO)、镓掺杂氧化锌(GZO)、或含有掺氟的氧化锡(FZO)。

在本发明的一实施例中，上述的导电材料层还具有一第三厚度区，其中第三厚度区域介于第一厚度区域与第二厚度区域之间，而第三厚度区域的厚度大于第二厚度区域的厚度且小于第一厚度区域的厚度。

在本发明的一实施例中，上述的第一型半导体层及第二型半导体层其中的至少一层为一P型半导体层。

在本发明的一实施例中，上述的第一型半导体层及第二型半导体层其中的至少一层为一N型半导体层。

基于上述，本发明是将具有不同厚度区域的导电材料层设置于导电层与半导体层之间，其中导电层是位于导电材料层厚度较薄且电阻值较高的区域上。因此，电流会从电阻值较高的区域(即导电材料层中较薄的厚度区域)流向电阻值较低的区域(即导电材料层中较厚的厚度区域)，可有效解决习的电流分布不均的问题。因此，本发明的发光二极管结构可透过导电材料层的设计来提升电流分散，进而提高出光效率。

附图说明