[发明专利]发光二极管装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种电激发光装置，特别涉及一种发光二极管装置。

背景技术

发光二极管(Light Emitting Diode，LED)是一种冷光发光元件，其利用半导体材料中电子空穴结合所释放出的能量，以光的形式释出。依据使用材料的不同，其可发出不同波长的单色光。主要可区分为可见光发光二极管与不可见光(红外线)发光二极管两种，由于发光二极管相较于传统灯泡发光的形式，具有省电、耐震及闪烁速度快等优点，因此成为日常生活中不可或缺的重要元件。

请参照图1，一种已知发光二极管元件10包括外延基板100、第一半导体层101、发光层102及第二半导体层103。其中，第一半导体层101、发光层102及第二半导体层103依序成长于外延基板100上，并形成第一接触电极11连结于第一半导体层101，第二接触电极12连结于第二半导体层103。以第一半导体层101为n型半导体层，第二半导体层103为p型半导体层为例说明，当分别对这些半导体层101、103施以电压而产生电流时，通过n型半导体层及p型半导体层中的电子空穴相结合而于发光层102发光，达到了将电能转换为光能的目的。

为了达到良好的散热效果以及出光效率，一般将发光二极管元件10以倒装片(flip chip)方式封装于散热基板上，并形成反射层于散热基板与发光二极管元件10之间，通过散热基板解决已知外延基板散热性不佳的问题，并由反射层反射发光层102所发出的光线使集中朝同一方向射出，而解决已知光线为接触电极11、12所遮蔽及光线朝外延基板100发出，所造成光线损失的现象。

另外，如图2所示，已知的一种倒装片式发光二极管装置2还披露在第二半导体层203之侧形成有多个相间隔设置的凸柱204，两两凸柱204之间形成有透光绝缘层205，并将反射层206形成于透光绝缘层205与第二半导体层203上，通过透光绝缘层205之间隔设置来使电流集中，以提高光电转换效率。然而，由于反射层206的材料多选自金属材料，其与第二半导体层203所形成的接面存在着高肖特基势垒(Schotty barrier)的现象，造成电阻值过高而使电流不易均匀扩散，即于接面处造成电流栓塞，进而使发光二极管装置2的操作电压上升，且随的所带来的热能累积，亦因无路径可传导至外界而造成更严重的散热问题。

有鉴于此，如何提供一种电流扩散均匀、导热性佳且光电转换效率高的发光二极管装置，实为现今的重要课题之一。

发明内容

有鉴于上述课题，本发明的目的为提供一种电流扩散均匀、导热性佳且光电转换效率高的发光二极管装置。

缘是，为达上述目的，依据本发明的一种发光二极管装置包括散热基板、三明治结构、外延叠层、第一接触电极以及第二接触电极。其中，三明治结构包括反射层、图案化绝缘导热层与透明导电层，且图案化绝缘导热层位于反射层与透明导电层之间。三明治结构位于散热基板与外延叠层之间，可使电流集中往反射层或透明导电层流动，再通过透明导电层均匀扩散。外延叠层包括第一半导体层、发光层及第二半导体层，第一接触电极与第一半导体层电性连接，而第二接触电极与第二半导体层电性连接。

承上所述，因依据本发明的一种发光二极管装置于外延叠层与散热基板之间形成含有透明导电层、图案化绝缘导热层及反射层的三明治结构，使电流得以集中穿透，并经由透明导电层均匀电流的分布。另外，通过透明导电层与外延叠层的接面提供良好的欧姆性接触，而有效避免已知电流栓塞的现象。且利用图案化绝缘导热层的高导热性质，提供热能驱散的路径，相较于已知更有效提高发光二极管装置热能的驱散效率。

附图说明

图1为一种已知发光二极管元件的示意图。

图2为一种已知的倒装片式发光二极管装置的示意图。

图3至图6为依据本发明优选实施例的一种发光二极管装置的示意图。

图7至图10为依据本发明优选实施例的另一种发光二极管装置的示意图。

附图标记说明

10：发光二极管元件     100：外延基板

101：第一半导体层      102：发光层

103：第二半导体层      11：第一接触电极

12：第二接触电极

2、3、4、5、6：发光二极管装置

203：第二半导体层      204：凸柱

205：透光绝缘层        206：反射层

30：外延叠层           301：第一半导体层

302：发光层