[发明专利]图案化基板及其构成的发光二极管

说明书

技术领域

本发明涉及一种图案化基板及其构成的发光二极管。

背景技术

发光二极管(light emitting diode；简称LED)已被广泛地应用于显示器的背光模块、交通号志，及一般照明设备。若发光二极管用于照明或提供光能，则足够的亮度是发光二极管的其中一个基本条件，因此，为了解决发光二极管亮度不够的问题，研究者们已从数个方面着手提高元件的亮度。

参阅图1、2，发明人曾以中国台湾专利申请093117957号案提出一种发光组件，包含一基板11、一形成在该基板上的磊晶层体12、一第一接触电极(钛/铝/钛/金，Ti/Al/Ti/Au)13，及一第二接触电极(镍/金，Ni/Au)14。

该基板11由蓝宝石为主要材料所制成，且具有一个顶面111，及数个间隔排列地由该基板11的顶面111凹陷的凹槽112。每一凹槽112的深度为1.5微米，每一凹槽112的尺寸为3微米。每一凹槽112的一中心界定出3微米的间距。

该磊晶层体12以氮化镓铟系化合物为主要材料自该基板11顶面111磊晶并填覆入所述凹槽112地形成，由邻近至远离该基板11的方向依序具有一层n型半导体层121、一层局部覆盖该n型半导体层121且可在供电后产生一预定波长范围的光的发光层122，及一层覆盖该发光层的p型半导体层123。

该第一接触电极13及该第二接触电极14分别设置在该磊晶层体12的该n型半导体层121及该p型半导体层123上并分别形成电连接，而可相配合地自外界对该磊晶层体12提供电能。

所述第一接触电极13、第二接触电极14接受来自外界的电能，将电能传送至该磊晶层体12的n型半导体层121、p型半导体层123，及该发光层122而转换成光能向外发光。

其中，由该发光层122往该基板11的方向的光在到达该基板11的顶面111及所述凹槽112后，在该顶面111及所述凹槽112进行一次以上的反射，进而使该发光组件的亮度较传统上基板没有图案化的发光组件的亮度高。

另一方面，所述凹槽112可以有效减少磊晶形成之磊晶层体12的缺陷与差排密度，从而有效提升发光组件的内部量子效率(internal quantum efficiency)，进而提高发光元件的整体发光亮度。

由前案得知，图案化的基板11确实可以有效改善磊晶成长的磊晶层体12的质量，以及改变光的行进方向从而提升发光元件的发光亮度，所以，持续研究基板11上不同的图案以制得具有更高的发光亮度的发光二极管组件，是学界努力的其中一个方向。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可制得高亮度发光二极管的图案化基板及其构成的发光二极管。

本发明的图案化基板包含一个顶面、数个围绕面、数个凸柱及数个基面。所述围绕面由该顶面往下延伸且彼此间隔排列，所述数个基面分别连接所述围绕面的底缘，且每一基面及每一围绕面相配合界定出一凹槽，所述凸柱分别由该图案化基板的基面往上延伸。

本发明所述的每一基面的最大外径是2微米～7微米，且两相邻凹槽中心的间距是2微米～7微米。

本发明所述的每一凸柱的外径大于0微米且小于7微米，且任一凸柱外周面与对应的该围绕面形成间距。

本发明所述的每一凹槽的预定深度为0.5微米～5微米。

本发明所述的每一凸柱的预定高度小于每一凹槽的预定深度，且大于每一凹槽的预定深度的0.5倍。

本发明所述的该图案化基板是由蓝宝石所构成，该图案化基板的基面与顶面均是该蓝宝石的C(0001)面。

此外，本发明的发光二极管包含一个图案化基板、一个磊晶层体，及一组电极单元。

该图案化基板包括一个顶面，该磊晶层体自该图案化基板顶面磊晶形成，在供电时将电能转换为光能，该电极单元与该磊晶层体电连接，该电极单元接受外界的电能并将电能传送至该磊晶层体；其特征在于：该图案化基板还包括数个由该顶面往下延伸且间隔排列的围绕面、数个分别连接所述围绕面的底缘的基面，及数个分别由所述基面往上延伸的凸柱，每一围绕面及每一基面相配合界定出一凹槽。

本发明所述的每一基面的最大外径是2微米～7微米，且两相邻凹槽中心的间距是2微米～7微米。

本发明所述的每一凸柱的外径大于0微米且小于7微米，且任一凸柱外周面与对应的该围绕面形成间距。

本发明所述的每一凹槽的预定深度为0.5微米～5微米。

本发明所述的每一凸柱的预定高度小于每一凹槽的预定深度，且大于每一凹槽的预定深度的0.5倍。