TW201212288A - Light emitting diode - Google Patents

Description

201212288 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於-種發光二極體’尤指—種具有複數_立不 接的陰負極@案以及複數個獨立不相連接陽極_之發光二極體。 【先前技術】 發光二極體s具有環保效果、高光電轉換效率、體積】> 長、波長固定與低發鮮優點，已經廣泛的於生活環境中= 如’大至城市中的大翻示看板、衔道上的交通綠，小至電賴 關指示燈、的縣料，都可以看見逐漸由料二極體取贿 統光源的趨勢。隨著朗翻的擴展，對於發光二極體醉 度的要求亦日益增加〇 匕又 凊參考第1圖。第i圖繪示了習知發光二極體之示意圖。如第 L圖所不，f知發光二極體1主要包括—基板1G、- N型摻雜層12 设置於基板10上、-P型摻雜層14設置於N型捧雜層a上'一 =動層16設置於N型摻雜層12與P型摻雜層14之間、一陰極^ 又置於N型摻雜層12上，以及一陽極2Q設置於p型換雜層μ上。 "影響發光二極體的亮度均勻度與發光效率之主制素之一為發 光二極體的電流分布均勻度。如第1圖所示，習知發光二極體^ 陽極20係位於p型摻雜層14上，而陰極㈣係位於n型摻雜層 201212288 12之上於進行發光時，用以驅動發光二極體1之電流會由陽極20 依序机經P型摻雜層14、主動層16、N型換雜層丨2與陰極18而構 f、鹏°當應用在小尺寸發光二極體時，習知發光二極體丄的電 机刀布尚可獲致均勻的電流分布，而當細在大尺寸發光二極體 夺例如邊長在1〇〇〇微米以上的發光二極體時，習知發光二極體1 的電極設計無產生均勻的電流分布，因而會產生亮度不均與發光效 率低的缺點，而仍待進一步的改善。 【發明内容】 本發明之目的之—在於提供—種發光二極體，以提升亮度均勻度 與發光效率。 本發明提供一種發光二極體，包括一基板、一第一摻雜層設置於 基板上、-第—電極與H極設置於第—摻雜層與基板之間、 -主動層設置於第—摻騎上、H雜層設置於主動層上，以 及-第三電軸_第四電極設置於第二摻騎上。第—電極與第二 電極係與第播雜層電性連接，以及第三電極與第四電極係與該第 -摻雜層電性連接。第__電極與第二電極之圖案不連接，且第三電 極與第四電極之圖案不連接。 本發明提供另一種發光二極體，包括一基板、一N型摻雜層設 置於基板上、複數個陰極設置於N型摻雜層與基板之間、一主動層 設置於N型摻雜層上、—p型獅躲置於主動層上，以及複數個 201212288 陽極設置於P型摻雜層上。陰極係與N型摻雜層電性連接，且各陰

極之圖案彼此不連接。陽極係與p型摻雜層電性連 W 圖案彼此不連接。 W極之 本發明之發光二極體具有複數舰_，且各魏區巾利用獨立 的陰極與陽極形賴立的迴路，藉此可使電齡布較均句，進而提 升亮度均勻度與發光效率。 【實施方式】 在說明書及後續的申請專利範圍當中使用了某些詞彙來指稱 特定的元件。所屬領域中具有通常知識者應可理解，製作商可能會 用不同的名詞來稱呼同樣的元件。本說明書及後續的申請專利範圍 並不以名稱的差異來作為區別元件的方式，而是以元件在功能上的 差異來作為區別的基準。在通篇說明書及後續的請求項當中所提及 的包括」係為一開放式的用語，故應解釋成「包括但不限定於」。 再者，為使熟習本發明所屬技術領域之一般技藝者能更進一步了解 本發明’下文特列舉本發明之數個較佳實施例，並配合所附圖式， 詳細說明本發明的構成内容。需注意的是圖式僅以說明為目的，並 未依照原尺寸作圖。此外’在文中使用例如’，第一”與’，第二，，等敘述， 僅用以區別不同的元件，並不對其產生順序之限制。 請參考第2圖與第3圖。第2圖與第3圖繪示了本發明一較佳實 施例之發光二極體的示意圖，其中第2圖繪示了發光二極體之上視 201212288 示意圖，第3圖繪示了第2圖之發光二極體沿剖線A_A，之剖面示音 圖。如第2圖與第3圖所示，本實施例之發光二極體3〇包括_級 32、-第-掺雜層34設置於基板32上、—主動層％設置於第:捧 雜層34上、-第二摻雜層38設置於主動層％上、一第一圖案化電 極層設置於第-摻雜層34與基板32之間，以及一第二圖案化電極 層設置於第二摻雜層38上。第-圖案化電極層包括複數個電極4〇， 例如-第-電極401與-第二電極4〇2，且第一電極4〇1與第二電 ⑩極402係與第一摻雜層34電性連接。第二圖案化電極層包括複數個 電極42，例如一第三電極421與一第四電極似，且第三電極似 與第四電極422係與第二摻雜層38電性連接。電極4〇, 42可分別包 括-接觸塾40C，42C ’作為後續封裝時電性連接之接點，以連接至 外部電路。此外，基板32包括複數個迴路區，例如一第一迴路區 331與-第二迴路區332’且第-電極401與第三電極421係對應於 第一迴路區331 ’且第二電極402與第四電極422係對應於第二迴 路區。另外，第一摻雜層34則係對應於第一迴路區331與第二 迴路區332,主動層36係對應於第一迴路區331與第二迴路區332, 且第二摻雜層38係對應於第一迴路區331與第二迴路區332。 基板32可為藍寶石(sapphire)基板，但不以此為限，例如可以為 玻璃、碳化鎵(GaP)、填珅化鎵(GaAsP)、砸化鋅(ZnSe)、硫化鋅(ZnS)、 石西硫化鋅(ZnSSe)或碳化石夕(SiC)等基板。第一摻雜層34、主動層36 與第二摻雜層38可分別為一磊晶層，例如為氮化鎵(GaN)磊晶層， 但不以此為限。電極40, 42的材質可為導電性佳的導電材質，例如 7 201212288 金屬、合金或金屬氧化物等，但不以此為限，且電極4〇,42的材質 可為單一材質或複合材質。在本實施例中，第-摻歸34為- N 型摻雜層(例如N型氮化鎵層），而第二摻雜層38為-1>型摻雜層(例 如P型氮化鎵層），且在此狀況下，電極40係作為陰極，且電極42 係作為陽極，但不以此植。在本實施射，第_電極·與第二 電極402分別具有一彼此不連接之迴繞圖f，且第三電極421與第 四電極422分別具有一彼此不連接之迴繞圖案(如第2圖所示），其 中第-電極401與第三電極421係於第一迴路區331内迴繞，*第 -電極402與第四電極422係於第二迴路區332内迴繞，藉此於驅 動發光一極體30時’電流分布會較均勻，而可提升亮度均勻度與發 光效率。在本發明中，僅管第一電極與第二電極4〇2分別具^ 彼此不連接之迴繞_，但其可視設計選擇而透過接糖說連接 至不同的外部電壓源或是連接至相同的外部電壓源；同理，僅管第 三電=421與第四電極422分別具有彼此不連接之迴繞圖案，但其 可視設計選擇而透過接觸墊42C連接至不同的外部電壓源或是連接 至相同的外部電壓源。另外值得說明的是第一電極4〇ι、第二電極 φ 401、第三電極421與第四電極422的圖案設計並不以此為限，而可 、見:要加以變更。例如’電極之間的間距可加以調整。此外，舉例 而:在上視方向觀看’第一電極4〇1與第二電極搬可呈現出指 ，乂錯型態的圖案，且第三電極421與第四電極422可呈現出指間 父錯型態的圖案。 在本發明中，各陰極與-相對應之陽極形成—迴路，且各迴路係 201212288 分別為-獨立之迴路。舉例而言，在本實施例t，第—電極4叫陰 極)與第三電極421(陽極)形成一第-迴路，第二電極4〇2(陰極)與$ 四電極422(陽極)形成-第二迴路，且第一迴路與第二迴路為兩獨立 路。精確地說’本發雜單—發光二極體區分為至少二個迴路 區，其中第-摻雜層、主動層36與第二摻雜層38大體上分別為一 2面完整的騎並涵蓋發光二鋪的所有迴路區，而各迴路區令則 利用獨立的陰極與陽極形細立的迴路，藉此可使電流分布較均 勻，進而提升亮度均勻度與發級率。值得說_是，本發明之發 光一極體並不侷限於區分為二個迴路區，而可視發光二極體之尺寸 及其它考量區分為三個、四個或更多的迴路區，且於各迴路區中均 刀別使陰極與相對應之陽極形成獨立的迴路，以達到使電流分布均 勻’進而提升亮度均勻度與發光效率的作用。 另外，為了增加發光二極體的出光率，基板32的任一表面亦可 選擇性地形成微結構。 本么明之發光一極體並不以上述貫施例為限。下文將介紹本發 明之另一較佳實施例之發光二極體，且為了便於比較各實施例之相 異處並簡化說明，在下文之各實施例中使用相同的符號標注相同的 元件’且主要針對各實施例之相異處進行說明，而不再對重覆部分 進行贅述。 請參考第4圖。第4圖繪示了本發明另一較佳實施例之發光二 201212288 極體的示意圖。如第4圖所示，本實施例之發光二極體％另包括一 電流散佈層(current spreading Iayer)52,設置於第二捧雜層％以及陽 極例如第三電極42i與第四電極422之間。電流散佈層％可為透明 導電層例如氧化銦錫’其可進—步增加電齡布的㈣性，以提 亮度均勻度與發光效率。 綜上所述，本發明之發光二極體具有複數個迴路區且各迴路 區中利用駐的陰極與陽極形細立的迴路，藉此可使電流分朴 均勻，進而提升亮度均勻度與發光效率。 以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範 所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。 【圖式簡單說明】 第1’示了f知發光二極體之示意圖。 第2圖與第3圖繪不了本發明一較佳實施例之發光二極體的示意圖。 第4圖綠不了本發明另—較佳實施例之發光二極體的示意圖。 【主要元件符號說明】 1 發光二極體 10 基板 12 N型摻雜層 14 P型摻雜層 16 主動層 18 陰極 20 陽極 30 發光二極體 201212288 32 基板 331 第一迴路區 332 第二迴路區 34 第一摻雜層 36 主動層 38 第二摻雜層 40 電極 42 電極 401 第一電極 402 第二電極 421 第三電極 422 第四電極 40C 接觸塾 42C 接觸墊 50 發光二極體 52 電流散佈層 11

Claims (1)

1. 201212288 七、申請專利範圍： 1. 一種發光二極體，包括： 一基板； 一第一摻雜層’設置於該基板上； 一第一電極與一第二電極，設置於該第一摻雜層與該基板之間， 其中該第一電極與該第二電極係與該第一摻雜層電性連 接’且該第一電極與該第二電極之圖案不連接； 一主動層，設置於該第一摻雜層上； ® 一第二摻雜層，設置於該主動層上；以及 一第三電極與一第四電極，設置於該第二摻雜層上，其中該第三 電極與該第四電極係與該第二摻雜層電性連接，且該第三電 極與該第四電極之圖案不連接。 2. 如請求項1所述之發光二極體，其中該第一摻雜層係為一 N型摻 雜層，且該第二摻雜層係為一P型摻雜層。 鲁 3. 如凊求項2所述之發光二極體’其中該第一電極與該第二電極係 為陰極，且該第三電極與該第四電極係為陽極。 4. 如請求項丨所述之發光二極體’另包括一電流散佈層(cunOnt spreading layer)，設置於該第二摻雜層以及該第三電極與該第四 電極之間。 12 201212288 5. 如請求項1所述之發光二極體，其中該基板包括一第一迴路區與 一第二迴路區’該第一電極與該第三電極係對應於該第一迴路 區’且該第二電極與該第四電極係對應於該第二迴路區。 6. 如請求項5所述之發光二極體，其中該第一摻雜層係對應於該第 一迴路區與該第二迴路區’該主動層係對應於該第一迴路區與該 第二迴路區’且該第二摻雜層係對應於該第一迴路區與該第二迴 路區。 7. 如請求項1所述之發光二極體，其中該第一電極與該第二電極分 別具有一彼此不連接之迴繞圖案，且該第三電極與該第四電極分 別具有一彼此不連接之迴繞圖案。 8· —種發光二極體，包括： 一基板； 一 N型摻雜層，設置於該基板上； 複數個陰極，設置於該N型摻雜層與該基板之間，其中該等陰 極係與該N整摻雜層電性連接，且各該陰極之圖案彼此^ 連接； —主動層，設置於該N型摻雜層上； 一 P型摻雜層，設置於該主動層上；以及 複數個陽極，設置於該P型換雜層上，其中該等陽極係與該p 13 201212288 型摻雜層電性連接，且各該陽極之圖案彼此不連接。 9. 如請求項8所述之發光二極體，另包括一電流散佈層(current spreading layer)，設置於該P型摻雜層以及該等陽極之間。 10. 如請求項8所述之發光二極體，其中該基板包括複數個迴路區， 各該陰極與其相對應之該陽極係分別對應於一相對應之迴路區。 11. 如睛求項10所述之發光二極體’其中該N型摻雜層係對應於該魯 等迴路區，該主動層係對應於該等迴路區，且該p型摻雜層係對 應於該等迴路區。 12. 如請求項8所述之發光二極體，其中各該陰極分別具有一彼此 不連接之迴繞圖案，且各該陽極分別具有一彼此不連接之迴繞圖 案。 八、圖式： 鲁 ί S 1 14