CN102646770A - 发光二极管 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种发光二极管，上述发光二极管包括一基板；一发光结构，设置于上述基板上。一第一电极，设置于上述发光结构的一第一表面上。一透明导电层，设置于上述发光结构的一第二表面上；一第二电极，设置于上述透明导电层上；一指状导电层，邻接于上述第二电极，且延伸设置于上述透明导电层上，其中上述指状导电层具有远离于上述第二电极的一末端部分；一静电保护层，设置于上述指状导电层和上述发光结构之间，且接触上述指状导电层的上述末端部分。本发明提供的发光二极管同时具有有效帮助电流扩散以及防止静电击穿及电极烧毁等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种发光二极管，特别涉及一种发光二极管的电极设计。
背景技术
对于高功率发光二极管而言，电流扩散能力扮演着很重要的角色。尤其在高功率发光二极管的应用方面，在较大的电流密度操作下，不均匀的电流分布极易造成电极的烧毁。
因此，发光二极管的电极设计着重在于使电流均匀分布。在现有技术中，是使用电极金属延伸线的设计使电流有效的均匀扩散。然而，电极金属延伸线的末端存在尖端放电的问题，因此易造成静电击穿而导致芯片损毁。电极金属延伸线能有效帮助电流扩散，却也会造成光吸收问题，反而造成旋光性衰退的问题。所以，是利用缩小电极金属延伸线的面积，以有效减少吸光问题。然而，电极金属延伸线的面积缩小则必须增加金属线厚度来平衡电流密度，如此却造成较高的生产成本，且随着电极金属线面积的缩小，静电击穿及电极烧毁的问题会更加严重。
在此技术领域中，需要一种发光二极管的电极设计，其可在不增加电极面积及电极厚度前提下，能有效帮助电流扩散以及防止静电击穿及电极烧毁。
发明内容
有鉴于此，本发明一实施例是提供一种发光二极管，上述发光二极管包括一基板；一发光结构，设置于上述基板上；一第一电极，设置于上述发光结构的一第一表面上；一透明导电层，设置于上述发光结构的一第二表面上；一第二电极，设置于上述透明导电层上；一指状导电层，邻接于上述第二电极，且延伸设置于上述透明导电层上，其中上述指状导电层具有远离于上述第二电极的一末端部分；一静电保护层，设置于上述指状导电层和上述发光结构之间，且接触上述指状导电层的上述末端部分。
附图说明
图1a为本发明实施例的发光二极管的俯视图。
图1b、1c为本发明不同实施例的发光二极管的剖面图。
附图标记：
500a、500b：发光二极管；
200：基板；
202：发光结构；
203：第一表面；
204：第一电极；
205：第二表面；
206：透明导电层；
208：第二电极；
210：指状导电层；
212：末端部分；
214a、214b：静电保护层；
218：开口。
具体实施方式
以下以各实施例详细说明并结合附图说明的范例，作为本发明的参考依据。在附图或说明书描述中，相似或相同的部分皆使用相同的图号。且在附图中，实施例的形状或是厚度可扩大，并以简化或是方便标示。再者，附图中各组件的部分将分别描述说明，值得注意的是，图中未显示或描述的组件，为所属技术领域的普通技术人员所知的形式，另外，特定的实施例仅为揭示本发明使用的特定方式，其并非用以限定本发明。
本发明实施例是提供一种发光二极管，其电极设计于指状导电层和发光结构之间设置有一层静电保护层，且接触指状导电层的末端部分。因此，本发明实施例的发光二极管同时具有有效帮助电流扩散以及防止静电击穿及电极烧毁等优点。图1a为本发明实施例的发光二极管500a～500b的附视图。图1b、1c分别为本发明不同实施例的发光二极管500a～500b的剖面图，其显示静电保护层的不同设置位置。图1a～1c显示的发光二极管是以一氮化镓(GaN)是蓝光发光二极管作为本发明实施例。如图1a～1c所示，本发明实施例的发光二极管500a或500b可包括一基板200。在本发明一实施例中，基板200可包括一蓝宝石(sapphire)基板。一发光结构202，设置于基板200上。在本发明一实施例中，基板200和发光结构202之间可设置有一缓冲层(图未显示)。在本发明一实施例中，发光结构202可由具有p型-n型接头(pn junction)的半导体层构成，其包括至少两个电性连接的一p型半导体层和一n型半导体层，以及p型半导体层和n型半导体层之间的一发光半导体层，用于发光结构202的半导体层可包括氮化镓(GaN)、氮化镓铟(GaInN)等材质。在本发明一实施例中。在本实施例中，发光结构202的n型半导体层和p型半导体层沿着垂直基板200表面的方向堆栈，且发光结构202的n型半导体层的一第一表面203和p型半导体层的一第二表面205皆是位于发光结构202的同一侧且两者不共平面，其中p型半导体层的第二表面205可视为一发光面。
如图1a～1c所示，一透明导电层(transparent conductive layer，TCL)206，设置于发光结构202的第二表面205上。在本实施例中，透明导电层206是直接与发光结构202的p型磊晶层接触。在本发明一实施例中，透明导电层206具有高透光性、电流扩散等功能。在本发明一实施例中，透明导电层206可包括例如镍-金的薄金属导电层，或者包括例如氧化铟锡(ITO)的金属氧化物导电层。
如图1a～1c所示，一第一电极204和一第二电极208，分别设置于该发光结构的一第一表面203上和一第二表面205上，其中第二电极208设置于透明导电层206上。在本发明一实施例中，第一电极204可为n型电极，其电性连接至发光结构202的n型磊晶层，而第二电极208可为p型电极，其电性连接至发光结构202的p型磊晶层。
如图1b～1c所示，一指状导电层210，邻接于第二电极208，且沿着水平于透明导电层206的表面方向延伸设置于透明导电层206上。在本发明一实施例中，指状导电层210可做为第二电极208的一延伸部分，且指状导电层210的设置可以使发光二极管500a或500b在操作时电流能更均匀的分布。在本发明一实施例中，为了考虑不影响发光二极管500a或500b的发光效率，指状导电层210的设计是使其宽度是远小于第二电极208的宽度且具有足够的长度，以使发光二极管500a或500b的电流有效的均匀扩散且有效减少吸光问题。在本发明一实施例中，指状导电层210具有远离于第二电极208的一末端部分212。然而，指状导电层210的延伸方向和形状并不限于本实施例。
如图1a～1c所示，本发明一实施例是特别提供一静电保护层214a或214b，设置于指状导电层210和发光结构202之间，且接触指状导电层210的末端部分212。由于当发光二极管500a或500b在高电流密度操作下，具有电流均匀扩散的指状导电层210的末端部分212会成为电场最大处，因而会产生尖端放电且会从此处击穿发光二极管500a或500b烧毁电极，而使发光二极管500a或500b损毁无法使用。在本发明一实施例的静电保护层214a或214b可以有效防止发光二极管500a或500b在较大的电流密度操作下于末端部分212产生静电击穿的问题。在本发明一实施例中，静电保护层214a或214b可包括电介质。在本发明实施例中，静电保护层214a或214b可有不同的设置位置，只要能避免指状导电层210的末端部分212与其下的透明导电层206或发光结构202直接接触即可。
如图1b所示，在本发明一实施例中，发光二极管500a的静电保护层214a可设置于指状导电层210和透明导电层206之间，且接触指状导电层210的末端部分212。在如图1b所示的实施例中，静电保护层214a可从指状导电层210的末端部分212朝第二电极208的方向延伸。在本发明实施例中，静电保护层214a的面积可远小于指状导电层210的面积，且静电保护层214a可具有任意形状，只要能使静电保护层214a的边缘是凸出于指状导电层210的末端部分212的边缘即可。
如图1c所示，在本发明另一实施例中，发光二极管500b的静电保护层214b可设置于透明导电层206和发光结构202之间，且静电保护层214b可从指状导电层210的末端部分212朝第二电极208的方向延伸。如图1c所示在本发明另一实施例的发光二极管500b的透明导电层是具有一开口218，以使静电保护层214b从开口218暴露出来，且指状导电层210的末端部分212位于开口218中，以使静电保护层214b能够接触指状导电层210的末端部分212。如图1c所示，静电保护层214b的边缘也会凸出于指状导电层210的末端部分212的边缘。
本发明实施例是提供一种发光二极管，其电极设计于指状导电层的末端部分和发光结构之间设置有一层静电保护层，可有效避免指状导电层的末端部分产生尖端放电而击穿发光二极管。因此，本发明实施例的发光二极管同时具有有效帮助电流扩散以及防止静电击穿及电极烧毁等优点。因此，本发明实施例的发光二极管可广为应用于高功率发光二极管，在不增加电极面积及电极厚度前提下，静电保护层的设计可以确保在高电流密度操作下能防止电极的烧毁。
虽然本发明已以实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域的普通技术人员，当可作些许更动与润饰，而不脱离本发明的精神和范围。
Claims (10)
1.一种发光二极管，包括：
一基板；
一发光结构，设置于该基板上；
一第一电极，设置于该发光结构的一第一表面上；
一透明导电层，设置于该发光结构的一第二表面上；
一第二电极，设置于该透明导电层上；
一指状导电层，邻接于该第二电极，且延伸设置于该透明导电层上，其中该指状导电层具有远离于该第二电极的一末端部分；以及
一静电保护层，设置于该指状导电层和该发光结构之间，且接触该指状导电层的该末端部分。
2.根据权利要求1所述的发光二极管，其中该静电保护层设置于该指状导电层和该透明导电层之间。
3.根据权利要求2所述的发光二极管，其中该静电保护层的边缘是凸出于该指状导电层的该末端部分的边缘。
4.根据权利要求1所述的发光二极管，其中该静电保护层设置于该透明导电层和该发光结构之间。
5.根据权利要求4所述的发光二极管，其中该透明导电层具有一开口，以使该静电保护层从该开口暴露出来，且该指状导电层的该末端部分位于该开口中。
6.根据权利要求4所述的发光二极管，其中该静电保护层从该指状导电层的该末端部分朝该第二电极的方向延伸。
7.根据权利要求6所述的发光二极管，其中该静电保护层的边缘是凸出于该指状导电层的边缘。
8.根据权利要求1所述的发光二极管，其中该第一表面和该第二表面是位于该发光结构的同一侧且两者不共平面。
9.根据权利要求1所述的发光二极管，其中该静电保护层包括电介质。
10.根据权利要求1所述的发光二极管，其中该基板包括蓝宝石。
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