201025677 3I321twf.doc/n 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種發光元件，且特別是有關於一種 具有磁場的發光元件。 【先前技術】 發光元件，例如發光二極體（light emjtting di〇de , LED)是藉由將電子流驅動通過發光二極體的主動層 (active layer)而可發光。然而，如果電流密度未均勻二 分佈到整個發光區，那麼光均勻性減少。更進一步，在習 头。又。十中，非透明上電極通常位於發光區的中央處。以此 方式上電極下方的電流密度會大於其傾域，而可發出 t光H因為上電極是不透光，因此在上電極下方 二強：電極阻斷。習知LED的上電極阻擋具有發 5又最大的中央區域，從叫致輸出光的減少。 進進LED的光輸A效率仍需要所屬技術領域的 【發明内容】 種具有磁場的發光元件， 以 有鑑於此，本發明提供— 提升發光效率。 材料。發上發光凡件’其包括發光結構以及磁性 1+導體層、配置於第―型半導體層與第 201025677 1^1^UU4ZIW 3l321twf.doc/n 二型^導體層之_主動層、配置於第―型半導體層上 透明^•電層、與第-型半導體層輕合 ^ 合的第二電極結構。第電 電極。第二電極結構具有第二連接 電極結構與第二電極結構配置於發光 側。磁性材料與發光結合，以在發光結構令產·;磁場同 中心施例中，上述之第一電極具有-對稱 中…線！-電極相對應對稱中心線的 側延伸的-對稱結構。對稱中心線例如是實質=^ 表面之面積°對稱中心線例如是穿過第二電極結構。 中心ί本發明之—實施例中，上述之第一電極不具有對稱 範圍内。 八主15〇人的 一在本發明之—實施例中，上述之透明導電層的 括半導體’其例如是氧化錮錫或氧化辞，且 1000 Α至5000 Λ的範圍内。 /、厗度”於 (〇)在本發明之—實施例中，上述之磁場大於叭高斯 本發明另提出一種發光元件，其包括發光姓 性材料。發光結構具有-頂部表面，且發光結構包括^磁 型半導體層、第二型半導闕、配餘第—料導體芦斑 第二型半導體層之間的主動層、配置於第—型半導體^ 201025677 …2TW 31321twf.d〇c/n 導電層1第—料導體層耗合的第—電極結構以 且^ 半導體層齡的第二電極結構。第二電極結構 二娃弟一電極。第一電極結構與第二電極結構配置於發光 j之同側。磁性材料與發光結_合，以在發光結構中 屋生磁場。 祕i本發明之—實施射，上述之第二電極環繞第一電 ❿ ❹ 構。第二電極之相距最遠兩點的連線例如是穿過第一 =構。第二電極於第—電極結構的周圍例如是圈圍出 圈圍區域，圈圍區域的面積至少為頂部表面的面積的 邮佳是_區域的面積實質上相等於頂部表面的全 #囱積。 性材提[紐光元件，其包括發統構以及磁 型半導2 ϊ構具有—卿表面，且發光結構包括第一 以體=於第一型半導體層上 第二第二電極結構具有第二電極。第一電極與 水平面=短:==: 201025677 rJ17〇Uv«…/ 31321twf,doc/n 盥月之一只施例中，上述之第-電極的外圈輪廓 ^一電極的外圈輪廓在水平面上的最 150 μιη。 性材ΐ發:發*元件’其_光結構以及磁 型半導體層第U導=表:=光結構包括第- =-i +導體層之間的主動層、配置於第—型半導體層上 及^導電層、)與第―型半導體層輕合的第—電極結構以 星；C導體層耦合的第二電極結構。第-電極結構 :、 連接墊。第二電極結構具有第二連接墊。第一電 魚發u二極、、，配置於發光結構之同側。磁性材料 ，、么先結構耦合，以在發光結構中產生磁場。 40 mif。本發明之—實施例中，上述之發光元件的尺寸大於 _^_之—實施例中，上述之發光結構更包括I =θ、第—摻雜層與主動層。第—摻雜層與第—電極姓 ΐ ί °第二摻雜層與第二電極結馳合。主動層配置i =摻雜層與第二摻雜層之間。當第-摻雜層為P型換雜 =，第二換雜層為N型摻雜層；而當第一摻雜層為n; 擦雜層時，第二摻雜層為P型摻雜層。 括人Ϊ本ί明之—實施例中，上述之透明導電層的材料包 括至屬，其例如是Ni/Au，且其厚度介於5〇α 範圍内。 八主150Α的 在本發明之一實施例中，上述之透明導電層的材料包 201025677
-2fW 31321twf.doc/n 括半導體，其例如是氧化銦錫或氧化辞，且其厚度介於 1000A至5000A的範圍内。 基於上述，本發明之發光元件配置有透明導電層，而 L用細加磁％谷易地調整透明導電層和n塑摻雜層的厚 到整料效阻值邮。，可湘雜效應更輕 …政到阻抗匹配’而可有效地提高發光元件的電流均勻 性和發光效率。 -發明之發光元件的第—電極結構各部份與第 構各部份之_間距並不完全_，利用磁場使 ’、極結構與第二電極結構之間的電流受到勞偷兹力的 右〜’可有效使電流達到均勻分布之效果’而能夠 庳祕=發ί效率1此外，利用施加磁場所造成的磁阻效 :極i相=的阻抗匹配’可有助於拉大第-電極結構的 電極結構的電極之間的間距，而減少電極 致里並增加發光面積。 發弁ί°Γ，ί古本發明可以利用上述方式來將磁場施加到 ^的亮度:纽地提高發光元件發光效率和增加發光元 本^明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特 舉只施例，並配合所_式作詳細說明如下。 【實施方式】 式 201025677 _ λ -> * jl 31321twf.doc/n 上 下 實施例中所提到的方向用語，例如 「後」、「左」、「右」、「内」、「外等--」， 附加圖式的方向。因此’下列使用的方向用語僅是 :發=此項技術者能夠據財施，但並非用义 圖1是依照本發明之一實施例之具有磁場的發 的結構剖面示意圖。在圖i中是採用發光二極體； 作為實例，但並不用以限制本發明。發光二極體包括下^ 堆疊層102，其包括第一捧雜層m於 :合而發光的主動層酸b、第二摻雜層 —摻工 =物是P型摻雜層，第二推雜層l〇2c例如是^= 雜層。上電極104可以不設置在發光區180的中央處。 在操作時’電流會從下電極⑽流動到上電極ι〇4。 1 ’如圖1所示，如果在方向娜（進入紙張的方向） ==部Γ時’那麼產生的勞儉兹力會使電流 保持相同概念的情況下，也可以根據 a際4來更改或修改電極的料_和磁場方向“士 = 區180的側部區域處，電流會橫向地偏轉且： 雷：争上]〇〇机動到上_ 104。因此’受磁場驅動的 電/瓜可更有效地使主動層1〇2b發光。 ㈣場施加到發光元件的情況下，不僅會改變 it 密度均勻性’因而提高發光效率。因此，對 ;〜轉換而言’儘管所注入電流量保持不變，發光元件 201025677.薦 31321twf.doc/n 會具有較鬲亮度效率。 在本文中請注意，施加到發光元件的外部磁場的強度 3大^ G.G1高斯⑹。此外’磁場可經由磁體、磁性薄 、’磁體或任何其他種類的叾錄材料提供，且在本文中 =磁性材料的數目。另外，磁性材料可以磁性膜或磁 性塊體（mag她c bulk)的形式而連接至發光元件本身， 1 匕取決磁性材料的厚度。還請注意，可適當地配置磁場方 肖’例如垂直配置、水平配置或相對於發光元件的任何方 向磁!·生材料可為鐵磁材料，例如，处、、Nd、&、 Pg : Co、Νι、Μη、Cr、Cu、Cr2、Pt' Sm、Sb、Pt 或前述 材料組合起來的合金。磁性材料還可為陶竟材料，例如 Mn、Fe、Co、Cu 和 V 的氧化物；Cr2〇3; CrS ; MnS ; Μη^ ;
MnTe ; Μη、Fe、Co 和 Ni 的氣化物；v、&、&、c〇、
Ni和Cu的氣化物；Cu的溴化物；。讥；偷如；施玢； α-Mn , MnC12*4H20 ； MnBr2*4H20 ; CuC12-2H2〇 ;
Co(NH4)x(S〇4)xC12,6H2〇 ; FeC03 和 FeC03.2MgC03。 ❹ 而發光元件還可以是水平型、薄膜型或覆晶型（flip 巧）。此外’在實際應时，可經由各種方式，其例如 是環氧樹脂、金屬接合、晶片接合、外延生長嵌入和塗佈 等來將發光元件與磁性材料組合，本發明於此不作任何限 制。 對於圖1中所說明的垂直型結構，兩個電極100和104 是處於發光堆疊層102的相反兩侧，且接著施加與發光區 180平行的磁場，而驅動電流在發光堆疊層1〇2内部偏轉。 201025677 rDiy〇\jvjH^.L W 31321twf.doc/n 然而’當電極配置於發騎疊層的同—側時，會產生大水 平分i電流，因此必須適當地調整磁場方向。 以具有水平型結構的標準LED為例，圖2A是依昭本 發明之-實施例之發光元件的剖面示意圖。請參日㈣2A， 發光元件200為水平型LED，其包括與磁蹄料輕合的發 光結構。在-實施例中，可經由環_脂、金屬接合、晶 片接合、外延嵌人或塗佈财來將發光結構配置在磁性基 板（submoimt) 220上。磁性基板22〇例如是在所需求的 方向上具有磁化的鐵磁層。 發光結構包括第一電極結構202、第一摻雜層2〇4、 主動層206、第二摻雜層208、第二電極結構21〇和基底 212。第一摻雜層204例如是ρ型摻雜層，而第二摻雜層 208例如是N型摻雜層。基底212配置於磁性基板22()上。 第一摻雜層204、主動層206和第二摻雜層2〇8配置於基 底212上，而共同形成發光堆疊層。第一電極結構2〇2配 置在第一掺雜層204上，並與第一摻雜層204電性連接。 第二電極結構210與第一電極結構202配置在相同侧，且 第二電極結構210電性連接到第二摻雜層208，因而形成 水平型LED結構。主動層206配置在第一摻雜層2〇4與第 二摻雜層208之間’且能狗在電流流經其時產生光，以作 為發光層。在一實施例中，發光結構更包括透明導電層 (transparent conductive layer，TCL) 230，其配置在第一 摻雜層204上方，以增加電流散佈。透明導電層230的材 料例如是金屬或半導體。 201025677 t2TW 31321twf.d〇c/n 魏i寺月的是，在發光元料配置透明導電声230以 領域中，應將透明導電層 3考慮進去。透明導電層23()可配置在ρ ==方 摻雜層204)的表面上。除了要考慮透 (J- =卜 散佈 之_阻抗匹配，以實現更麵電流均勻 在發光元件包域㈣電相叙下，翻食 Ν型摻雜狀_阻抗匹_實現可取胁各鮮數 如透明導電層的電阻率内、厚度&和載子移 摻雜層的電阻率Ρη和載子移動率〜。須注意的是以： :層與主動層（亦即發光層）之間介面的部分“内= 表示的在1"型掺㈣巾的電流路㈣深度也 ^響阻抗匹配的實現’其中電流路徑的深度tni小於或 於n型摻雜層的總體厚度tn。 一 當發光元件在不具有磁場的情況下操作時，透明導電 層的原始電阻正比於由^表示的電阻參數，且μ擦雜層 的原始電阻正比於由^表示的電阻參數。一般而言，透明 導電層的原始電阻參數^不等於Ν型掺雜層的原始電阻參 數為了實現在發光元件中獲得電流的最大均勻分佈面 11 201025677 31321twf.doc/n 積，需要使透明導電層與N型掺雜層之間達到阻抗匹配， 亦即例如要求符合厶的條件。 ^ Kl 圖2Β示意性地說明在不施加磁場的情況下根據習知 發光元件的透明導電層厚度對電流分佈均勻度的分佈曲 線。如圖2Β所示，以鎳和金的合金（即Ni/Au)作為發光 ^件中的透明導電材料。冑Ni/Au層的厚度心為約8〇 A 蚪，電流分佈均勻度等於1，其表示電流具有最大均勻分 佈面積。然而，電流分佈均勻度會因Ni/Au的厚度&的微 Θ 小變化而急劇下降。也就是說，在製程中厚度的容許誤差 (tolerance)過小，以致不能在實際應用中加以實行。因 此’僅利_整習知發光元件的透明導電層的厚度&或N 型摻雜層的厚度tn不可能實現上述所需的阻抗匹配。 然而，在本發明之實施例中可應用磁致電阻效應，促 進么光元件中的總體等效電阻匹配。在施加磁場B的情況 下磁致電阻Rb會增加且符合由&⑻所表示的 方程式，其中Ro表示在不施加磁場的情況下材料的原始電 _ 阻，且μ表示材料的載子移動率。在將由磁性材料所提供 的磁場Β施加到本發明之實施例的發光元件時，透明導電 層根據本發明所定義的磁致電阻參數可由~+心來表 不’且N型摻雜層的磁致電阻參數可由么2)來表示。 12 ^ Γ\ν 3132 ltwf. doc/n 201025677
當透明導電層的磁致電阻參數Α(ι+μ»實質上相等於N ( 型掺雜層的磁致電阻參數么(1+μ»時，可在施加磁場的情 Κι 況下實現阻抗匹配’即£!1(1+/^»么(1+队2的。在一實施例 tt Κι ❹ 參 中’透明導電層的磁致電阻參數和Ν型摻雜層的磁致電阻 參數的約專範圍（approximate equality range)可利用方程 式 (I + μ,2 β2) ~ Bl + μη2β2) S0.2界定 —ί____ 丨-r 更詳、、田地’]^型摻雜層的載子移動率Α歸因於固有的 材1貝雜雜層的載子移動率&通常會大於透 载子移動率"原始電阻參數在阻抗匹配方 =的=側為常數時’在將悝定磁場㈣靖 Π: 磁致電阻參數的增加會高於透明導電 磁场施加到發光元件時，+將 於N型接雜層的原始電阻值層的原始電阻值高 在—實施例中，透明導電声P >數的關係如 电層與N型摻雜層的原始 13 201025677 ΙΟ ι. y 6υυ^ζ lW 3132 ltwf.doc/n SO·5來表示。在前 電阻參數的約等關係可利用方程式 达方面中’在騎場B施加到本發明之實關巾的發光元 件的^況下’可彻細微地調整翻導電層和N型摻雜層 的各自厚度tt、tn來實現透明導電層與N型_層之間阻 抗匹配的最好齡。與料發光元件具妹低厚度的容許 參 误差（tolemnee)相比’由於磁場B的施加可更容易地控 制透明導電層的磁致電阻參數以使之實f上相等抑型捧 雜層的磁致電阻參數，使得可利用阻抗匹配的實現來顯著 提升發光效率。 請繼續參照圖2A’在-實施例中，透明導電層23〇 為金屬或半導體’其中金屬例如是泌/心金， 而丰導體例如是氧化銦錫（IT〇)或氧 ❹ 明導電層230的材料為金屬時，厚产 田$ 的範圍内。當透明導電層230的材到15〇 可在叫到·入的範圍：材:為:導體•，厚h 型摻雜層的第二摻雜層208的材作為N 〇aAs ^ (nitride-based) 材料、鋁基（Al-based)材料、鎵美n_ ased)基 A rc. , 刊竹稣暴（Ga-based)材料、矽 基（Si-based)材料或鉛基（Pb_bas 的磁場B例如大於0.01高斯（G)。'、 处鉍口 值得說明的是，在發光元件中，除了利用磁場並調整 14 201025677^ 31321twf.doc/n 透明導電層和N型摻雜層的各自厚度tt、tn，以藉由磁阻 效應而更容易實現阻抗匹配來提高發光元件的發光效率 外；提供具有適當方向的磁場還可使流動的電子受勞倫茲 力的影響而改變電流路徑，進而提高電流擴散分量。詳言 之，在施加具有適當方向的磁場所產生的勞倫茲力之後， 可以使電子電動覆合的發生從原先密度最高的區域（靠近 電極結構處）偏移至遠離電極結構處，因此可以使電流在 大區域的乾圍内均勻的分布，而可有效提升發光元件的出 光效率。 '接下來，進一步以上視圖的方式來說明圖2A所示之 發光件。須注意的是，以下所述之實施例是針對水平型 LED的電極配置進行詳細說明，其主要是為了例示勞倫茲 力，電流偏移以增進電流散佈並使熟習此項技術者能夠據 以實施，但並非用以限定本發明之範圍。當然，本發明並 =對電極結構的形狀及數量做特別的限制。此外，下述實 鈿例疋以p型來表示第一摻雜區的導電型，而以N型來表 ❹ 1二摻雜的導電型’但本發明並;F以此為限。熟習此 技藝者應了解，本發明亦可以將第一摻雜區型， 將第二換雜區置換成P型。 、成 圖3八至圖3(：分別是依照本發明之一實施例之發光元 1的上視示意圖。在圖3A至圖3C中相同的構件則使用相 同的標號並省略其說明。 置明參照圖3A，在此實施例中發光元件為水平型led, 已括發光結構和磁性基板33〇。發光結構具有一頂部表 15 201025677 31321twf.doc/n 磁t基^ MG例如是經由環氧樹脂、金屬接合、 h i肷人或塗佈過程等方式與發光結馳合。 材料與二耦t可使用如覆晶封裝的封裝結構使， ㈣ίοΐΓί的發光元件包括配置於相同側的第-電柘 電極結構304。第一電極結構302配置在 透明導電層306上’且第一電極結構3 = % 3參〇8電性連接。第—摻雜層遍例如是卩型換雜層^層 只施例中’第-電極結構3〇2包括連接塾（ρ⑷搬a逝 兩個電極302b’電極3〇2b會與連接墊3〇2a連接。電極3〇^ 的形狀可以是任何幾何形狀，例如是圓形、絲、鑛歯、 正多邊形、不規則的多邊形、螺旋狀（hdix)或其組合。 如圖3A所示，電極302b例如是直條狀，且電極3〇2b會 以連接塾302a為中心分別自連接塾3〇2a的相對兩側向外 延伸。第二電極結構3〇4配置在第二摻雜層31〇上，且第 二電極結構綱會與第二摻雜層31〇電性連接。第二摻雜 層310例如是1^型摻雜層。在一實施例中，第二電極結構 304例如是單一連接墊（pad)。 在發光元件中，第一電極結構3〇2與第二電極結構3〇4 例如疋以非對稱的方式而配置。詳言之，第一電極結構 的連接墊302a與第二電極結構3〇4的配置位置並不會對稱 於發光tg件的中心點，因此第一電極結構3〇2各部份與第 一電極結構304各部份之間的間距並不完全相同。在—實 施例中’第二電極結構304配置在靠左下側的角落上。 16 .TW 3132ltwf.d〇c/n 201025677 =卜第-電極結構3〇2的電極3㈣會具有一對稱 合且古/2電極302b相對應對稱令心線342的結構部分 的對稱結構。在-實施例中，對稱中心 線342實質上均分頂部表面340之面積。 b 述、發光疋件包括可提供磁場的磁性基板330， ❹ ❹ '、的磁场方向312為進入紙張的方向（如圖3A所 如此來，施加電壓於第一電極結構302與第二電 304進行操作日夺’由第一電極結構302流至第二電 極、U籌綱的電流32〇會受到勞倫茲力的作用而向右偏移。 詳細說明的是，在不施加外部磁場的情況下，由於第 电極、、’構302與第二電極結構3〇4是以非對稱的方式配 置，因此電流主要會分布聚集在第一電極結構观與第二 電極結構3G4之間靠近左側的較短路徑上，造成電流分布 ^均而影響發光效率。然而，在施加具有磁場方向312的 外部磁場之後，即使第-電極結構302冑第二電極結構304 ，置，置不，，電流32。會受到磁場的影響而向右偏 夕，使付原本大1聚集在左侧的電流320會向發光元件的 右側散布®此，將外部磁場施加到發光元件可 ^流320轉向，達到均勾分布之效果，而能夠有效提高發 光效率。 睛參照圖3Β ’在—實施例中’當第二電極結構304， 配置在靠右下_角落時，外部磁場所提供的磁場方向 314也必須跟著調整，以使電流32〇，能夠均勻分布。所施 加的磁場方向314例如是射出紙張的方向（如圖3β所 17 31321twf.doc/n 201025677 示）。在不施加外部磁場的情況下，電流主要會分布聚集 在較罪近右側的位置。在施加具有磁場方向314的外部磁 場之後，從第一電極結構302流至第二電極結構3〇4，的電 320會受到勞倫兹力的作用而向左偏移，使電流 能夠在大區域的範圍内均勻分布，而有效提升發光效率。 清f照圖3C，在一實施例中，當第二電極結構3〇4” 配置在*巾間偏下方時’也可以藉由外部磁場的施加而獲 得發光效率的提升。詳言之，第—電極結構搬的幾何中 心與第二電極結構财，㈣何巾心魏實質上將此發光 結構的頂部表面340對分。也就是說，軸第—電極結構 302各部份與第二電極結構3〇4，，各部份之間的間距並不完 全相同’但圖3C所示之發光元件例如是在第—電極結構 3〇2與第二電極結構綱，，的連線上呈對稱配置。此外，對 财心線342實質上均分頂部表面34〇之面積，且對稱中 穿過ί二電極結構304，，的連接墊。在此實施例 綱，，:Lt:極結構302的幾何中心與第二電極結構 ❹ 阻效庫來以對稱的方式而配置，藉由磁場造成的磁 阻效應I驗透明導電層3G6的厚度 匹配，因而提高發U件的發光效率現阻抗 元件A別枝照本刺實施例之發光 牛的上視不忍圖。在圖4A至圖4C中，盥 構件則使用相同的標號並省略其說明。 相同的 1包im4A ’此實關巾發光元件為水平型㈣， 構和磁性基板顶。第—電極結構402配置 18 31321twf.doc/n 201025677 在透明導電層306上，且第一雷托让 声308雷神、衰技ΐ ί '%構402會與第一捧雜 層j⑽電性連接。在一實施例中 if ^#.409 Ψ弟—電極結構402包括 ^接塾402a，、電極働’電極會與連接墊術連 接。電極402b的形狀可以是任何幾 a 多邊形、螺旋狀或其組 σ。電極娜修纽狀，且t極他b會從其與連接塾 處的兩端向外延伸。第：電極結構4()4配置在第 ❿ 且第二電極結構404會與第二_層310 連接墊 一貝施例中，第二電極結構404例如是單一 第-電極結構402肖第二電極結構姻例如是以非對 ，的方式而配置，因此第一電極結構術各部份與第二電 ，結構404各部份之間的間距並不完全相同。在一實施例 =’第一電極結構402的連接墊402a與第二電極結構4〇4 疋分別配置在發光元件的對角線上，且第—電極結構搬 的電極402b會在左上方較接近第二電極結構4〇4。 承上述，在不施加外部磁場的情況下，電流主要會分 布聚集在第一電極結構402與第二電極結構4〇4之間靠近 左上方的較短路徑上，造成電流分布不均而影響發光效 率因此，在提供具有磁場方向412為進入紙張方向（如 圖4A所示）的磁場之後，由第一電極結構4〇2流至第二 電極結構404的電流420會受到勞倫茲力的作用而向右下 方偏移，而使電流420可以均勻分布在發光元件的各區域。 請參照圖4B，在一實施例中，當第一電極結構4〇2, 19 201025677 r j ο〇υυΗ …/ 3132Itwf 如说 的電極402b，在右下方較接近第二電極結構4〇4時 磁場所提供的磁場方向414也必須跟著調整，以卜^ 420’能夠均勻分布。所施加的磁場方向414例如二抓 【:方：(如S 4B戶斤示）。由於在不施加外部磁場J 況下，電流主要會分布聚集在較靠近右下方的位置。= 加具有磁場方向412的外部磁場之後，從第— = 搬’流至第二電極結構撕的電流·，會受到勞倫兹= 作用而向左上方偏移，使電流側，能夠在大區域的範内 均勻分布，而有效提升發光效率。 _ 在圖4A與圖4B所示之實施例中，第一電極結構搬 的電極4〇2b與第一電極結構搬’的電極402b，不具有對摇 中心線，但本發明並不限於此。 睛參照圖4C ’第一電極結構搬，’的電極4〇2b，，會具 有一對稱中心線442。電極402b，，相對應對稱中心線曰 的結構部分會具有向兩側延伸的對稱結構。在一實施例 中，稱中心線442實質上均分頂部表面44〇之面積，且 對稱中心線442穿過第二電極結構4〇4的連接墊。在一每 施例中’當第-電極結構4〇2，，的電極術b”以對稱的^ Θ 與連接墊402a連接時’也可以藉由外部磁場的施加而獲得 發光效率的提升。詳言之，電極4〇2b”會在其與連接墊搬& 相接處的兩側對稱配置，且第一電極結構4〇2，，的幾何中心 與第二電極結構404的幾何t心連線實質上將此發光結構 對分。也就是說，雖然第—電極結構4〇2，，各部份與第二電 極結構404各部份之間的間距並不完全相同，但圖扣所 20 201025677 ^TW 31321twf.doc/n 示之發光元件例如是在第一電極結構402’，與第二電極結 構404的連線上呈對稱配置。在此實施例中，即使第一電 極結構402’’的幾何令心與第二電極結構4〇4的幾何中心 以對稱的方式而配置，藉由磁場造成的磁阻效應來調整透 明導電層306的厚度能夠更容易實現阻抗匹配，因而提高 發光元件的發光效率。 圖5A至圖5C分別是依照本發明之另一實施例之發光 元件的上視示意圖。在此說明的是，為簡化圖示，圖5a 至圖5C中主要是繪示發光元件的電極佈局配置，至於其 他構件的配置位置，均可依所屬技術領域中具有通常知識 者所知的技術加以應用及變化。 m »月參照圖5A ’此貫施例中發光元件為水平型led， 其包括發光結構和磁性基板53〇。具有磁場的發光元件至 少包括配置於相同側的第一電極結構5〇2與第二電極結構 5〇4以及透明導電層5〇6,其中第一電極結構5〇2配置於透 明導電層506上。第一電極結構5〇2例如是配置在發光元 件的中央區域’而第二電極結構5〇4例如是配置在發光元 件的外圈邊緣區域。也就是說’第二電極結構5〇4例如是 環狀結構，且其崎位置是賴㈣-電減構502的周 圍°在-實施例中’第二電極結構綱包括第二電極。如 ，5A所示’第二電極的形狀為不對稱的不細多邊形， =如是由多個矩形組合而成的圖案。當然，在其他實施 ，第-電極的形狀也可以是任何幾何形狀，例如是圓 形、弧形、鋸齒、正多邊形、不規則的多邊形、螺旋狀或 21 201025677 rDiysuu^i w 31321twf.d〇〇/n 二械構504例如是不規則的多邊开； 因此圍繞在發光元件邊緣區域的第二電極第’ 電極結構搬之間的間距並不會完全相同。此外，第^ 極結，撕任兩點之間具有最遠距離的連線會通過第 極結構502。 、乐電 在不施加外部磁場的情況下，電流主要會分布聚 ^-電極結構5〇2與第二電極結構5〇4之 = 魯 域，造成錢分布不均而㈣發光效率。“，在施= 有磁場方向512為射出紙張的方向（如圖5a所示）的^ 部磁場之後，即使第一電極結構5〇2與第二電極結構柳 之間關距不岐，電流52G會受到磁場的影響而向 針方向偏移，使得電流52〇會從較小間距的區域向較大間 距的區域均勻散布。因此’將外部磁場施加到發光元件可 有助於使電流520轉向，使電流52G能夠在大面積的區域 分布更均勻，而能夠有效提高發光效率。
Q 凊參照圖5B，在一實施例中，當第二電極結構5〇4, 是^對稱的方式環繞在第-電極結構5G2的周圍時，也可 以藉由外部磁場的施加而獲得發光效率的提升。詳言之， ，二電極結構綱，任兩點之間具有最遠轉的連線會通過 第一電極結構502，且環狀的第二電極結構5〇4，例如是與 第一電極結構502共心配置。雖然在此實施例中第一電極 結構502各部份與第二電極結構5〇4，各部份之間的間距並 不完全相同，但藉由磁場造成的磁阻效應來調整透明導電 層506的厚度能夠更容易實現阻抗匹配，因而提高發光元 22 201025677,rw J132 ltwf.doc/n 件的發光效率。 所示之實施例是以第二電極整圈環繞在 °又置在中央£域的第1極結構周圍為例來說明，但本發 月亚=於此。在其他實施例中，第一電極結構的位置可 以設置在偏離中央區域處，且第二電極結構的第二電極也 了以不用以整圈的开域環繞在第―電極結構的周圍。也就 是說，第二電例如是斷續地環繞第一電極結構。 ❿ 請參照® 5C，第~電極結構502，，例如是設置在中央 偏下方處。第一電極結構5〇2，，包括連接墊5〇2&與多個電 極502b，電極502b會與連接墊502a連接。電極5〇2b的 ，狀可以是任何幾何形狀，例如是圓形、弧形、鋸齒、正 多邊形、不規則的多邊形、螺旋狀或其組合。第二電極 結構504”的第二電極例如是具有開口朝下的弧形，而環繞 在第一電極結構502”的部分周圍。 在此說明的是，環繞在第一電極結構周圍的第二電極 會圈圍出一個圈圍區域，此圈圍區域的面積至少為頂部表 ® 面的面積的75%，較佳為i〇〇〇/0。 此外’下述實施例將繼續説明在發光元件中配置透明 導電層並利用磁阻效應來微調透明導電層塑摻雜層的 各自厚度tt、tn，進而容易達到透明導電層與N塑糝雜唐 之間的阻抗匹配’以實現更好的電流散佈及提高發光效率。 圖6A至圖6C分別是依照本發明之又一實施例之發光 元件的上視示意圖。在此說明的是，為簡化圖禾，圖6A 至圖6C中主要是緣示發光元件的電極佈局配置’炱於其 23 201025677 31321twf.doc/n 夭口 1¾ ===應:=屬技術領-具有通常 其包纽實闕巾發私件从平型哪， 由環氣樹;基=合磁:，°例如是經 =舆發光結構麵合。在另一實施例 曰s封袭的戦結構使磁性材贿發先結_合。使用如復 〇 配置在in明道* —電構第—電極結構602 換雜層會與第一 層。在—實播㈣势連接第—摻雜層例如是P型摻雜 與電極ϊ弟一電極結構602包括連接墊紙 的开=2b會與連触6G2a連接。電極⑽ 正多ij 何幾何形狀，例如是圓形、弧形、錯齒、
所亍t ㈣邊形、職狀或其組合。如圖6A 接tlt02b例如是直條狀，且電極嶋會分別自連 摻雜声61Λ 外延伸。第二電極結構604配置在第二 電性i接Μ ’且4二電極結構6(34會與第二摻雜層610 例中連第i—4雜層610例如是^捧雜膚。在一實施 電極結構6〇4包括連接墊6〇4a與電極祕， 任何幾竹Λ與連接塾6〇4a連接。電極祕的形狀可以是 規列如是圓形、弧形、鑛齒、正多㈣ 狀1=1\螺旋狀或其址合。電極6_例如是直條 電極604b會分別自連接墊6〇4a的一側向外延伸。 24 201025677ijrw 31321twf.doc/n 201025677ijrw 31321twf.doc/n ❹ 第-電極結構602㈣二電極結構6〇4例如是交錯配 置，且第一電極結構602與第二電極結構6〇4可以具有多 重電極間距。詳言之’第-電極結構6Q2的電極6㈣會與 第二電極結構604的電極604b交錯’且至少部分電極術b 的相對兩侧纽置有電極6G4b，至少部分電極6〇扑的相 對兩側會設置有電極6〇2b。電極602b在水平面上所浐與 的外圈輪廊與電極·在水平面上所投影的外圈輪= 如是相互平行而不會相交。第一電極結構6〇2的電極 輪廓與第二電極結構604的電極604b輪廓在水平面上的最 短投影間距可以是相同或不同。在一實施例中，將一個第 一電極結構602與其相鄰的兩個第二電極結構6〇4視為一 組電極組時’在每一組電極組中，第一電極結構⑼2的電 極602b輪廓與相鄰兩第二電極結構6〇4的 ❿ 在水平面上的最短投影間距為相等。在不同的電極^靡 第電極結構602的電極602b輪靡與相鄰第二電極妙 _的電極6G4b輪#在水平面上的最短投影間距u ;以 於另一電極組中第一電極結構602 #電極602b輪廓盥 相鄰兩第二電極結構6〇4的電極6_輪廓在水平面上的最 短投影間距t2，亦即所謂的多重電極間距。 值得一提的是，在發光元件中施加磁場以達 效阻值匹配，可以使第一電極結構6〇2的電極6咖盥 相鄰第二電極結構6G4的電極綱b獅在水平 ^ ==或最短娜如2大於1(^。由於= "人吊都疋不透光’因此實施例之發光元件可以藉由加大 25 201025677 31321twf.doc/n 電極間距而減少電極設置的數量，以增加發光面積。 再者，由於發光元件可以藉由磁場的磁阻效 抗匹配，因此發光元件的尺寸可以大㈣_ 更甚而，在大尺寸的發光元以僅利用連接 ^為電極結構而不f要配置電極就可具魏好的發光效 2可有助於減少電極的配置_，進吨升發光 而有利於高功率發光元件的發展。 〇 此外，交錯配置的電極佈局也可以是如圖6B與圖6C ^不，其中第—電極結構的第—電極在水平面上所投影的 外圈輪_第二電極結_第二電極在水平面上所投影的 外圈輪廓例如是平行。在此說明的是，第—電極的 廓與第二電極的外圈輪廓平行是指兩者永遠不會相交，但 不限定其為直線或曲線。 請參照圖6B，第一電極結構6〇2，包括連接墊6〇2a，與 J極602b，’電極602b，會與連接墊6〇2a，連接。第二電^ 結構604,包括連接墊604a，與電極6〇牝，，電極6〇扑，會與 ◎ 連接墊604a連接。在一實施例中，第一電極結構6〇2，的 電極602a’與第二電極結構604,的電極6〇4a，皆為圓形螺旋 狀而交錯配置。電極6〇2b，在水平面上所投影的外圈輪廓 與電極604b’在水平面上所投影的外圈輪廓例如是相互平 行。 請參照圖6C ’第一電極結構6〇2，，包括連接墊602a，， 與電極602b’’，電極6〇2b，，會與連接墊602a，，連接。第二 電植結構604’’包括連接墊604a，’與電極604b，，，電極 26 201025677 3132Jtwf.doc/n 6〇4b”會與連接墊6〇4a，，連接。在一實施例中，第一電極 結構602”的電極602a，’與第二電極結構6〇4，，的$極 6〇4a皆為方形螺旋狀而交錯配置。電極6〇2b，，在水平面 上所投影的外圈輪廓與電極6〇4b，，在水平面上所投影的外 圈輪廓例如是相互平行。
_ 特別說明的是，本發明除了上述實施例之外，尚具有 其他的實施型態。在上述實施例所示之電極佈局配置更可 =在同一晶片中同時混用多種佈局，於此技術領域具有通 $知識者可視其需求逕行調整，本發明於此不作特別之限 定。 綜上所述，本發明之一實施例之發光元件包括透明導 電層，利用施加磁場的情況下能夠容易地調整透明導電層 和N型摻雜層的各自厚度來使透二 磁致電阻魏«幼#。祕可磁料獲得 ，層N型摻雜層的阻抗匹配，所以能夠在發光元件中獲 付電流的最大均勻分佈面積，因而可有效地提高發光元件 的電流均勻性和發光效率。 卜由於發光元件可藉由施加磁場而達到阻抗匹 因此在大尺寸的發光元件巾甚至可以不需設置電極結 構的電極就可以有效解決電流分布不_問題。 士故雖、本彳X明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定 =明’任何所屬技術領域巾具有通常知識者，在不脫離 ^明之精神和範圍内’當可作些許之更動與潤飾，故本 Λ月之保鍊目當視後社t請專利範隨収者為準。 201025677 31321twf.doc/n 【圖式簡單説明】 圖1是依照本發明之一實施例之具有磁場的發光元件 的結構剖面不意圖。 圖2A是依照本發明之一實施例之發光元件的剖面示 意圖。 圖2B示意性地說明在不施加磁場的情況下根據習知 發光元件的透明導電層厚度對電流分佈均勻度的分佈曲 線。 圖3A至圖3C分別是依照本發明之一實施例之發光元 _ 件的上視示意圖。 圖4A至圖4C分別是依照本發明之另一實施例之發光 元件的上視示意圖。 一圖5A與圖5C分別是依照本發明之另一實施例之發光 元件的上視示意圖。 圖6A至圖6C分別是依照本發明之又一實施例之發光 元件的上視示意圖。 ❹ 【主要元件符號說明】 100 :下電極 102 :發光結構 102a、204、308 :第一摻雜層 l〇2b、206 :主動層 102c、208、310、610 :第二摻雜層 104 :上電極 28 201025677^ 31321twf.doc/n .106 : 方向.-180 :發光區 200 :發光元件 202、302、402、402,、402”、502、502”、602、602,、 602”：第一電極結構 210、304、304’、304”、404、504、504’、504”、604、 604a’、604a” ：第二電極結構 212 :基底 ® 220、330、530、620 :磁性基板 230、306、506、606 :透明導電層 302a、402a、502a、602a、602a’、602a’’、604a、604a’、 6〇4a” ：連接墊 312、314、412、414、512 :磁場方向 320、320’、420、420,、520 :電流 302b、402b、402b’、402b”、502b、602b、602b’、602b，，、 604b、604b’、604b’’ ：電極 φ 340、440 :頂部表面 342、442 :對稱中心線 tl、t2 :投影間距 tn、tt _厚度 29