[发明专利]具有次微米光修正柱的发光二极管及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种固态发光元件及其制造方法，特别是涉及一种具有次微米光修正柱的发光二极管及其制造方法。

背景技术

由于固态发光元件具有寿命长、省电、体积小、驱动电压低、反应速率快、辨识率高等优点，是新一代的光源种类，特别是发光二极管，已广为应用在周遭的日常生活中。

请参阅图1、图2所示，图1是一说明一现有的发光二极管的剖视示意图，图2是一辅助说明图1的发光二极管的俯视图。一般，发光二极管1包含一块基材11、一层磊晶形成在该基材11上的量子单元12、一层导电层13，以及二片可提供电能的电极14。

该块基材11，是由晶格常数与该量子单元相匹配的材料构成，举例来说，该层量子单元12是属氮化镓系的半导体材料时，该块基材11则为易于磊晶的蓝宝石。

该层量子单元12，自该基材11顶面向上磊晶形成，具有一层包括一与该基材11连接的底部124及一块自该底部124中央区域向上一体凸伸的延伸部125的第一型披覆层121(cladding layer)、一层自该第一型批覆层121的延伸部125顶面向上形成的活性层123(active layer)、一层自该活性层123顶面向上形成的第二型批覆层122，及一层自该第二型批覆层122向上形成的导电层126，该第一、二型披覆层121、122相对该活性层123形成量子能障而可以光电效应产生光，且该第一型批覆层121的延伸部125、活性层123、第二型批覆层122与导电层126构成业界所称的平台。

该导电层126，以可透光且可使电流分散均匀的材料构成，例如铟锡氧化物(业界习称ITO)，可使得电流横向均匀扩散流通，从而提升该第一、二型披覆层121、122与活性层123以光电效应产生光的效率。

该二片电极14呈彼此相对远离的对角线排列设置，其中一片电极14连接在该第一型披覆层121底部124的顶面角落上并与该第一型批覆层121相欧姆接触，另一片电极14则连接在该导电层126上并经由该导电层126而与该第二型批覆层122相欧姆接触，而可对该量子单元12提供电能。

当自该二片电极14施加电能时，电流经过该导电层126横向扩散分散流通，并在通过该第一、二型披覆层121、122与活性层123后产生光；该量子单元12产生的光，部分自平台100以垂直于该导电层126表面方向向外正向射出，部分则自平台侧周面向外射出而成侧向光。

一般而言，该发光二极管1对应自平台100正向射出的光量、强度、亮度均已经足够，所以对侧向光也就未再加导引使用，任其浪费；但是若能有效将侧向光导引垂直正向行进，将可更进一步增加发光二极管1本身的发光亮度与强度，同时也可能增加发光二极管的发光面积。

有鉴于上述现有的发光二极管及其制造方法存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新的具有次微米光修正柱的发光二极管及其制造方法，能够改进一般现有的发光二极管及其制造方法，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的发光二极管存在的缺陷，而提供一种新型结构的具有高发光亮度与大发光面积的具有次微米光修正柱的发光二极管，从而更加适于实用。

本发明的另一目的在于，克服现有的发光二极管的制造方法存在的缺陷，而提供一种新的具有高发光亮度与大发光面积的发光二极管的制造方法，从而更加适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。依据本发明提出的一种具有次微米光修正柱的发光二极管，其包含一块板状基材、一层形成在该基材上的量子单元，及二片设置在该量子单元上的电极，该量子单元并具有一层包括一与该基材连接的底部及一自该底部的中央区域向上凸起的延伸部的第一型披覆层、一层自该第一型批覆层的延伸部顶面向上形成的活性层，及一层自该活性层顶面向上形成的第二型批覆层，该第一、二型批覆层相对该活性层成量子能障而以光电效应产生光，且该第一型披覆层的延伸部与该活性层、第二型披覆层共同形成一个供光自顶面正向及自侧面侧向射出的平台，该二片电极分别设置在该第一型批覆层底部顶面上与该量子单元最上层结构的顶面上，且分别与该第一、二型批覆层相欧姆接触而可对该量子单元提供电能；其特征在于：该量子单元还具有多数根自该第一型披覆层底部的顶面向上形成的光修正柱，该多数根光修正柱与周遭介质的折射系数差使自该平台侧面侧向射出的光的行进方向改变，而可实质向上正向行进。