[发明专利]具有网状结构的发光二极管

说明书

技术领域

本发明涉及一种发光二极管，特别是涉及一种具有网状结构的发光二极管。

背景技术

发光二极管主要为将电能转换成光能释出，而发光二极管整体的发光亮度主要取决于光电转换间的内部量子效率(internal quantum efficiency)与外部量子效率(external quantum efficiency)、辐射发光效率(radiant efficiency)，及将电能转换为光能后的光取出效率(extraction efficiency)。其中，提升光取出效率可直接提升发光二极管的发光亮度。

参阅图1，目前发光二极管包含一基板11、一磊晶单元12、一透明导电层13，及一电极单元14。

该基板11以蓝宝石(sapphire)为材料所构成，主要是供氮化镓系半导体可在其表面顺利磊晶成长。

该磊晶单元12包括由邻近而远离该基板11且形成于该基板11顶面的一第一披覆层121、一发光层122，及一第二披覆层123。该第一披覆层121以n型氮化镓系半导体为主要构成材料磊晶形成于该基板11上，该第二披覆层123以相异于该n型半导体的p型氮化镓系半导体为主要构成材料磊晶形成。该发光层122主要为多重量子井发光结构(MQW，Multiple Quantum Well)。该第一披覆层121、第二披覆层123与该发光层122可配合将经由该第一披覆层121、第二披覆层123输入的电能在该发光层122转换成光能。

该透明导电层13形成于该磊晶单元12的第二披覆层123上，可将自顶面垂直传送进入的电流横向均匀扩散。

该电极单元14包括一设置于该第一披覆层121上并与该第一披覆层121欧姆接触(ohmic contact)的第一电极141，及一设置于该透明导电层13上并与该第二披覆层123欧姆接触的第二电极142，所述第一电极141、第二电极142相配合而可将外界的电能提供至该磊晶单元12。

外界经由该电极单元14的第一电极141、第二电极142对该磊晶单元12提供电能，电能经该第一披覆层121、第二披覆层123至该发光层122将电能转换而产生光。

产生的光部份经该第二披覆层123及该透明导电层13释出，而由于该第二披覆层123及该透明导电层13皆为平板结构，因此，自发光二极管内部产生的往正向方向前进的光容易在相邻层体的界面间发生全反射而恒停留在元件内部成为废热能，而累积的废热能将导致发光二极管过热；此外，其余产生的往基板11方向行进的光，也由于该基板11及该第一披覆层121皆为平板结构，无法经由该基板11及该第一披覆层121反射及折射成为具有多角度及方向的光，而无法有效增加正向光取出的机率及光均匀度。

由上述说明可知，目前发光二极管长期使用易过热，且整体的光取出效率、光均匀度均不甚理想。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可以提高发光亮度及发光均匀度，且避免元件过热的具有网状结构的发光二极管。

本发明的具有网状结构的发光二极管，包含：一个基板、一个磊晶单元、一个透明导电层，及一个电极单元。

该磊晶单元形成于该基板且在接受电能时将电能转换而产生光，该透明导电层形成于该磊晶单元上增加电流扩散，该电极单元将外界的电能提供至该磊晶单元使该磊晶单元发光；该具有网状结构的发光二极管还包含一个第一网状结构，该第一网状结构位于该磊晶单元与该透明导电层之间并与外界连通。

本发明所述的第一网状结构包括多个自该透明导电层底面往远离该基板方向凹陷的第一微孔洞，及多个自该透明导电层的底面往远离该基板方向凹陷且分别连通两相邻的第一微孔洞的第一微通道。

本发明所述的第一网状结构还包括多个自该透明导电层底面往远离该基板方向凹陷的第二微孔洞，所述第二微孔洞彼此间隔地形成规则的周期排列，并界定出多个等边长的多边形区域，所述第一微孔洞分别对应地位于所述区域的中央，所述第一微通道连接两两相邻的第一微孔洞与第二微孔洞。

本发明所述的每一个第一微孔洞的深度大于每一个第一微通道的深度，每一个第一微孔洞的径宽大于每一个第二微孔洞的径宽。

本发明所述的具有网状结构的发光二极管还包含一个位于该磊晶单元与该基板之间并与外界连通的第二网状结构。

本发明所述的第二网状结构包括多个自该第一披覆层底面往该基板方向凹陷的第三微孔洞，及多个自该第一披覆层的底面往该基板方向凹陷且分别连通两相邻的第三微孔洞的第二微通道。