[发明专利]具有图案化基板的发光元件及其制作方法

说明书

一种具有图案化基板的发光元件及其制作方法，其中该发光元件包含：一图案化基板以及一发光层。图案化基板具有多个锥形体，且两相邻锥形体之间具有一间距；发光层形成于多个锥形体上，且多个锥形体的顶部面积与底部面积的面积比小于0.0064。

技术领域

本发明是关于一种发光元件，更具体而言，是关于一种具有图案化基板的发光元件及其制作方法。

背景技术

近年来，为了将元件应用于照明领域，有不少努力倾注于改善发光二极管的亮度，并进一步达成能源保护以及减碳的目标。改善亮度主要有两个方向，第一为改善磊晶质量以提高电子及电洞的组合效率，进而提升内部量子效率(IQE)，再者，增加着重发光层发出的光的光取出效率，以减少光线被LED结构所吸收。

表面粗糙化技术对于提升亮度是相当有效的一种方法，其中一种为人所熟知的是形成图案化基板。由于全反射效应及光线被磊晶层吸收并产生热的因素，设置于图案化基板上的主动层所发出的光，较容易被反射回磊晶层，导致光取出效率及散热不佳问题。然而，为补偿因内部全反射所造成的光损失，通常会在基板上形成较深的图案，但产生的高深宽比会导致磊晶成长困难，对磊晶质量造成不利的影响。

另一种已知的表面粗糙技术，则是利用机械研磨的方式，在基板表面上形成随机分布的粗糙图案，但此方法不易控制图案的尺寸，例如深度及宽度。再者，成长于随机粗糙表面上的磊晶层的磊晶质量亦较为粗劣。

发明内容

本发明提出一种具图案化基板的发光元件，此图案化基板可同时兼具磊晶质量及光取出效率的优点。

本发明提出一种发光元件，包含一具有多个锥形体的图案化基板，且两相邻锥形体之间具有一间距，以及一发光层，形成于多个锥形体上，其中，发光层包含一第一导电型半导体层、一主动层以及一第二导电型半导体层。再者，第一电极以及第二电极分别电性连接于第一导电型半导体层以及第二导电型半导体层。此外，采用固定或非固定的间距以用来绝缘形成于图案化基板上的多个锥形体。

附图说明

图1a以及图1b为本发明的一发光元件的示意图。

图2为本发明的一发光元件的光取出强度与锥形体高度间的关系示意图。

图3为本发明的一发光元件的锥形体示意图。

图4a为本发明的一发光元件的光取出强度的测量结果。

图4b为本发明的一发光元件的输出功率的测量结果。

[标号说明]

100发光元件 101成长基板

101a间距 102锥形体

103中间层 104第一半导体层

105主动层 106第二半导体层

107第一电极 108第二电极

109磊晶层 201顶部

202底部 203倾斜侧壁

204弧部 205弦部

B最大距离 D1锥形体底部宽度

D2锥形体顶部宽度 H锥形体高度

S间距 θ夹角

具体实施方式