[发明专利]半导体发光结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种发光元件，且特别是涉及一种半导体发光结构。

背景技术

由于发光二极管(Light-Emitting Diode，LED)具有寿命长、体积小、低振动、散热低、能源消耗低等优点，发光二极管已广泛应用于指示灯或居家光源等装置中。近年来，随着多色域及高亮度的发展，发光二极管已应用在大型显示看板、交通号志等。在不久的将来，发光二极管将变得更为省电，避免环境受到破坏，以取代传统的钨丝灯泡及水银灯管。

发光二极管为半导体发光元件，其主要的组成是基材(substrate)、外延层(epitaxy layer)以及两个外部电极。外延层包括N型半导体层、P型半导体层以及位于N型及P型半导体层之间的一发光层。当发光二极管的正极及负极两端施加电压时，电子将与空穴在发光层内结合，再以光的形式发出。

然而，发光二极管其基材的折射系数通常大于半导体层的折射系数，使得基材内大于全反射角的出射光线于基材与半导体层之间的界面处发生全反射的问题，因而导致大部分的光线被局限在基材内部而无法取出，进而导致光取出效率不佳。

发明内容

本发明的目的在于提供一种半导体发光结构，使发光层所出射的大部分光线能在半导体层以及基材的界面处反射或散射，以使光能向外发射，进而提高光取出效率。

根据本发明的一方面，提出一种半导体发光结构，包括一基材、一第一半导体层、一发光层以及一第二半导体层。基材具有一上表面以及一下表面，上表面与下表面不平行。第一半导体层配置于上表面。发光层配置于第一半导体的至少一部分表面上。第二半导体层配置于发光层上。

根据本发明的另一方面，提出一种半导体发光结构，包括一基材、一图案化结构、一第一半导体层、一发光层以及一第二半导体层。基材具有一上表面以及一下表面，上表面与下表面不平行，且上表面为一曲面、一斜面或一曲折面。图案化结构凸出或凹陷于上表面，以使上表面成为一粗化面。第一半导体层配置于粗化面。发光层配置于第一半导体的至少一部分表面上。第二半导体层配置于发光层上。

根据本发明的另一方面，提出一种半导体发光结构，包括一第一半导体层、一发光层以及一第二半导体层。第一半导体层具有一上表面以及一下表面，上表面与下表面不平行。发光层配置于第一半导体的上表面。第二半导体层配置于发光层上。

根据本发明的另一方面，提出一种半导体发光结构，包括一第一半导体层、一图案化结构、一发光层以及一第二半导体层。第一半导体层具有一上表面以及一下表面，上表面与下表面不平行，上表面为一曲面、一斜面或一曲折面。图案化结构凸出或凹陷于上表面，以使上表面成为一粗化面。发光层配置于粗化面。第二半导体层配置于发光层上。

为了对本发明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下：

附图说明

图1A及图1B为本发明一实施例的半导体发光结构的剖面示意图；

图2A及图2B为本发明一实施例的半导体发光结构的剖面示意图；

图3A及图3B为本发明一实施例的半导体发光结构的剖面示意图；

图4A及图4B为本发明一实施例的半导体发光结构的剖面示意图；

图5A及图5B为本发明一实施例的半导体发光结构的剖面示意图；

图6A～图6C为本发明一实施例的半导体发光结构的剖面示意图；

图7A～图7C为本发明一实施例的半导体发光结构的剖面示意图；

图8A～图8F为本发明一实施例的半导体发光结构的剖面示意图；

图9为本发明一实施例的半导体发光结构的剖面示意图；

图10A及图10B为本发明一实施例的半导体发光结构的剖面示意图；

图11A及图11B为本发明一实施例的半导体发光结构的剖面示意图；

图12A及图12B为本发明一实施例的半导体发光结构的剖面示意图；

图13A及图13B为本发明一实施例的半导体发光结构的剖面示意图；

图14A～图14C为本发明一实施例的半导体发光结构的剖面示意图；

图15A～图15C为本发明一实施例的半导体发光结构的剖面示意图；

图16A～图16F为本发明一实施例的半导体发光结构的剖面示意图；

图17A～图17H为本发明第一类型实施例的半导体发光结构的俯视图；

图18A～图18E为本发明第三类型实施例的半导体发光结构的俯视图；