TW201603315A - 發光元件 - Google Patents

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吳健銘
李榮仁
徐子傑
張敏南
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晶元光電股份有限公司
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Abstract

一發光元件，包含：一基板；一半導體疊層，其可發出一光線；一第一反射結構位於基板與半導體疊層之間，以反射光線；以及一第二反射結構位於基板與半導體疊層之間，其中光線於一第一入射角入射第一反射結構時具有最大反射率，光線於一第二入射角入射第二反射結構時具有最大反射率，其中第二入射角大於第一入射角。

Description

發光元件
本發明係關於一種發光元件，且特別係關於一種發光元件，其包含一反射結構以反射一光線，其中光線於一入射角入射反射結構時具有最大反射率。
發光二極體(Light Emitting Diode,LED)為固態半導體發光元件，其優點為功耗低，產生的熱能低，工作壽命長，防震，體積小，反應速度快和具有良好的光電特性，例如穩定的發光波長。因此發光二極體被廣泛應用於家用電器，設備指示燈，及光電產品等。
本發明係提供一發光元件，包含：一基板；一半導體疊層，其可發出一光線；一第一反射結構位於基板與半導體疊層之間，以反射光線；以及一第二反射結構位於基板與半導體疊層之間，其中光線於一第一入射角入射第一反射結構時具有最大反射率，光線於一第二入射角入射第二反射結構時具有最大反射率， 其中第二入射角大於第一入射角。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
1、2‧‧‧發光元件
10‧‧‧基板
12‧‧‧半導體疊層
121‧‧‧第一導電性半導體層
122‧‧‧主動層
123‧‧‧第二導電性半導體層
14‧‧‧第一反射結構
14a‧‧‧第一半導體層
14b‧‧‧第二半導體層
16、28‧‧‧第二反射結構
16a、28a‧‧‧第三半導體層
16b、28b‧‧‧第四半導體層
281‧‧‧氧化區
282‧‧‧未氧化區
18‧‧‧第三反射結構
18a‧‧‧第五半導體層
18b‧‧‧第六半導體層
19、29‧‧‧第二電極
291‧‧‧打線電極
292‧‧‧電流阻擋層
293‧‧‧延伸電極
20‧‧‧第一電極
第1圖係本發明一實施例中所揭示之發光元件的剖面圖。
第2圖係本發明一實施例所揭示之發光元件的部分剖面圖。
第3圖係本發明一實施例所揭示之發光元件的剖面圖。
第4圖係本發明一實施例所揭示之發光元件的部分剖面圖。
為了使本發明之敘述更加詳盡與完備，請參照下列實施例之描述並配合相關圖示。惟，以下所示之實施例係用於例示本發明之發光元件，並非將本發明限定於以下之實施例。又，本說明書記載於實施例中的構成零件之尺寸、材質、形狀、相對配置等在沒有限定之記載下，本發明之範圍並非限定於此，而僅是單純之說明而已。且各圖示所示構件之大小或位置關係等，會由於為了明確說明有加以誇大之情形。更且，於以下之描述中，為了適切省略詳細說明，對於同一或同性質之構件用同一名稱、符號顯示。
第1圖係本發明一實施例中所揭示之發光元件1的剖面 圖。發光元件1，例如發光二極體，包含：一基板10；以及一半導體疊層12位於基板10上，可發出一光線。一或複數個反射結構，例如第一反射結構14，第二反射結構16或第三反射結構18，位於基板10與半導體疊層12之間，以反射來自半導體疊層12所發出之光線，其中複數個反射結構係反射大致相同波長之光線。光線於一第一入射角θ1入射第一反射結構14時具有最大反射率，光線於一第二入射角θ2入射第二反射結構16時具有最大反射率，其中第二入射角θ2與第一入射角θ1不同。具體而言，來自半導體疊層12所發出之光線於介於0~20度之間之第一入射角θ1自半導體疊層12入射第一反射結構14時具有最大反射率，例如大於50%，較佳大於80%，更佳大於90%之反射率，但第一入射角θ1的範圍不以此為限制。來自半導體疊層12所發出之光線於介於20~60度之間之第二入射角θ2自半導體疊層12入射第二反射結構16時具有最大反射率，例如大於50%，較佳大於80%，更佳大於90%之反射率，但第二入射角θ2的範圍不以此為限制。於本發明之一實施例中，第一入射角θ1或第二入射角θ2可為一角度或是一角度範圍。
於本發明之一實施例中，基板10可為一承載基板以承載半導體疊層12，半導體疊層12可先於一暫時基板(圖未示)上形成後，透過上述之反射結構與基板10接合，其中考量到發光元件1之出光效率，暫時基板可移除或不移除。
於本發明之一實施例中，基板10可為一成長基板，包括 用以成長磷化鋁鎵銦(AlGaInP)之砷化鎵(GaAs)晶圓，或用以成長氮化銦鎵(InGaN)之藍寶石(Al2O3)晶圓、氮化鎵(GaN)晶圓或碳化矽(SiC)晶圓。於此基板10上可利用有機金屬化學氣相沉積法(MOCVD)、分子束磊晶(MBE)、氫化物氣相沉積法(HVPE)、蒸鍍法或離子電鍍方法形成一具有光電特性之半導體疊層12，例如發光(light-emitting)疊層。
半導體疊層12包含一第一導電性半導體層121，一第二導電性半導體層123，以及一主動層122位於第一導電性半導體層121及第二導電性半導體層123之間。第一導電性半導體層121與第二導電性半導體層123，例如為包覆層(cladding layer)或限制層(confinement layer)，可分別提供電子與電洞，電子與電洞於一電流驅動下在主動層122複合以發出光線。半導體疊層12之材料包含Ⅲ-V族半導體材料，例如AlxInyGa(1-x-y)N或AlxInyGa(1-x-y)P，其中0≦x,y≦1；(x+y)≦1。依據主動層122之材料，半導體疊層12可發出波長介於610nm及650nm之間的紅光，波長介於530nm及570nm之間的綠光，或是波長介於450nm及490nm之間的藍光。於本發明之一實施例中，基板10及半導體疊層12為一單晶磊晶結構。在半導體疊層12形成後，以蒸鍍製程形成電極，例如第一電極20以及第二電極19，於一外部電流注入下，與半導體疊層12形成電連接。
於本發明之一實施例中，反射結構，例如第一反射結構14，第二反射結構16或第三反射結構18之材料包含介電材料，例 如SiO2、Si3N4、MgF2、Nb2O5或是Ta2O5，或半導體材料，例如Ⅲ-V族半導體材料AlxGa1-xAs，其中0≦x≦1。反射結構可利用有機金屬化學氣相沉積法(MOCVD)、分子束磊晶(MBE)、氫化物氣相沉積法(HVPE)、蒸鍍法或離子電鍍方法形成於基板10與半導體疊層12之間。於本發明之一實施例中，反射結構為一單晶磊晶結構。第一反射結構14及/或第二反射結構16可摻雜或不摻雜。具體而言，第一反射結構14及/或第二反射結構16為發光元件1之電流導通路徑的一部份時，第一反射結構14與第二反射結構16可摻雜；第一反射結構14及/或第二反射結構16不為發光元件1之電流導通路徑的一部份時，第一反射結構14與第二反射結構16可不摻雜。舉例來說，如第1圖所示，第一電極20以及第二電極19係形成於基板10之相對側，第一反射結構14與第二反射結構16可包含一導電型摻雜質，例如一n型摻雜或一p型摻雜。於本發明之另一實施例中，當第一電極20以及第二電極19係形成於基板10之相同側時(圖未示)，第一反射結構14與第二反射結構16可摻雜或不摻雜。
第2圖係本發明一實施例所揭示之發光元件1的部分剖面圖。如第2圖所示，第一反射結構14及第二反射結構16可為布拉格反射鏡(Distributed Bragg Reflector，DBR)，第一反射結構14及第二反射結構16各包含至少一高折射率層及一低折射率層，高折射率層及低折射率層可交替堆疊形成一或多對之疊層結構。第一反射結構14及第二反射結構16可包含相同或不相同之材料，進 一步來說，當第一反射結構14及第二反射結構16包含相同之材料，第一反射結構14及第二反射結構16可包含相同或不相同之材料組成。於本實施例中，第一反射結構14包含一第一疊層對由一具有一第一折射率的第一層14a和一具有一第二折射率的第二層14b所組成，其中第一折射率不同於第二折射率。藉由調整第一折射率與第二折射率的差異，可以調整第一反射結構14之反射率，具體而言，藉由增加第一折射率與第二折射率的差異，可以增加第一反射結構14之反射率，反之，藉由減少第一折射率與第二折射率的差異，可以減少第一反射結構14之反射率。於本發明之一實施例中，第一折射率和第二折射率的差值介於0.4和1之間。舉例來說，第一反射結構14包含第一層14a，例如Alx1Ga1-x1As，和第二層14b，例如Aly1Ga1-y1As，彼此交替堆疊形成一或多對之疊層結構，其中x1≠y1，隨著Alx1Ga1-x1As或Aly1Ga1-y1As的x1或y1值的增加，即Al組成的增加，使A;x1Ga1-x1As或A;y1Ga1-y1As的折射率下降，反之，Al組成的下降，可提高Alx1Ga1-x1As或Aly1Ga1-y1As的折射率。第二反射結構16包含一第二疊層對由一具有一第三折射率之第三層16a和一具有一第四折射率之第四層16b所組成，其中第三折射率不同於第四折射率。藉由調整第三折射率與第四折射率的差異，可以調整第二反射結構16之反射率，具體而言，藉由增加第三折射率與第四折射率的差異，可以增加第二反射結構16之反射率，反之，藉由減少第三折射率與第四折射率的差異，可以減少第二反射結構16之反射率。於本發明之一實施例中，第三折射率和第 四折射率的差值介於0.4和1之間。舉例來說，第二反射結構16包含第三層16a，例如Alx2Ga1-x2As，和第四層16b，例如Aly2Ga1-y2As，彼此交替堆疊形成一或多對之疊層結構，其中x2≠y2，伴隨著Alx2Ga1-x2As或Aly2Ga1-y2As的x2或y2值的增加，即Al組成的增加，使Alx2Ga1-x2As或Aly2Ga1-y2As的折射率下降，反之，Al組成的下降，可提高Alx1Ga1-x1As或Aly1Ga1-y1As的折射率。
於不同的應用領域下，發光元件1，例如發光二極體，需配合不同應用之需求調整光場分布，光場分布可以一遠場角度(far field angle)來定義，遠場角度越小，發光二極體的指向性越高。相反的，遠場角度越大，發光二極體的指向性越低。於本發明之一實施例中，發光元件1可以藉由第一反射結構14及第二反射結構16於不同角度下，對於來自半導體疊層12所發出之光線具有不同之反射率，來調整發光元件1的光場分布。舉例來說，藉由第一反射結構14及第二反射結構16的結構調整，使來自半導體疊層12所發出之光線於介於0~20度之間之第一入射角θ1自半導體疊層12入射第一反射結構14時具有較小之反射率，使來自半導體疊層12所發出之光線於介於20~60度之間之第二入射角θ2自半導體疊層12入射第二反射結構16時具有較大之反射率，藉此得到遠場角度較大的光場分布。於本發明之另一實施例中，第一反射結構14包含一第一對數之第一疊層對，第二反射結構16包含一第二對數之第二疊層對，且第一反射結構14所包含第一疊層對的第一對數與第二反射結構16所包含第二疊層對的第二對數不同。 舉例來說，可以減少第一反射結構14之第一疊層對的第一對數及/或增加第二反射結構16之第二疊層對的第二對數，藉此調整發光元件1的光場分布。
於本發明之一實施例中，第一反射結構14所包含第一疊層對之一第一厚度不同於第二反射結構16所包含第二疊層對之一第二厚度。第一反射結構14和第二反射結構16對來自半導體疊層12之光線，在不同的入射角θ下具有最大的反射率，且對應此入射角θ，反射結構中一疊層對之厚度隨著入射角變大而增厚，進一步來說，第一反射結構14及第二反射結構16中的任一層，例如第一層14a、第二層14b、第三層16a或第四層16b，之一厚度大約為半導體疊層12所發出之光線之一波長之四分之一的整數倍，並與cosθ成反比。具體而言，構成第一反射結構14的第一層14a及第二層14b，或是構成第二反射結構16的第三層16a及第四層16b，可以分別具有厚度d，當主動層122發出之光線的波長為λ，反射結構中任一層的折射率分別為n時，厚度d滿足關係式d=(λ/4n)/cosθ。
於本發明之一實施例中，為了增加發光元件1之出光效率與出光角度，發光元件1可選擇性包含第三反射結構18介於第一反射結構14及第二反射結構16之間，其中半導體疊層12所發出之光線於一第三入射角θ3自半導體疊層12入射第三反射結構18時具有最大反射率，例如大於50%，較佳大於80%，更佳大於90%之反射率，其中第三入射角θ3可介於第一入射角θ1及第二入 射角θ2之間，或第三入射角θ3可大於第一入射角θ1及/或第二入射角θ2，或第三入射角θ3可小於第一入射角θ1及/或第二入射角θ2。第三反射結構18包含一第三疊層對由一具有一第五折射率之第五層18a和一具有一第六折射率之第六層18b所組成。當第三入射角θ3介於第一入射角θ1及第二入射角θ2之間時，第三反射結構18之第三疊層對之一第三厚度相應於第三入射角θ3之變化，第三反射結構18之第三疊層對之第三厚度介於第一反射結構14之第一疊層對之第一厚度及第二反射結構16之第二疊層對之第二厚度之間，其中構成第三反射結構18的第五層18a及第六層18b，可以分別具有厚度d，當主動層122發出之光線的波長為λ，第三反射結構18中任一層的折射率分別為n時，厚度d滿足關係式d=(λ/4n)/cosθ3。
以半導體疊層12可發出波長λ為630nm的紅光為例，來自半導體疊層12所發出之光線射向各個方向，為了增加發光元件1於光取出面的出光效率，可藉由在基板10與半導體疊層12之間形成一或複數個反射結構，例如第一反射結構14以及第二反射結構16，以反射射向基板10的光線。於本發明之一實施例中，第一反射結構14由一或多對第一疊層對形成，第一疊層對由具有較高折射率之第一層14a和具有較低折射率之第二層14b交替堆疊形成，其中，相應於所要反射光線的波長λ，任一層14a或14b的厚度d1滿足關係式d1=(λ/4n1)/cosθ1，其中n1為任一層14a或14b之材料的折射率，θ1為光線自半導體疊層12入射第一反射結構14 之入射角。例如以AlAs/Al0.6Ga0.4As形成一或多對第一疊層對，將第一反射結構14設計為可反射630nm波長的結構，當光線以介於0~20度之第一入射角θ1自半導體疊層12入射第一反射結構14時，第一反射結構14對630nm波長的光線在第一入射角θ1具有較高的反射率，而對630nm波長的光線在第一入射角θ1外的反射率則較低。落在第一入射角θ1外，未被第一反射結構14反射的部分630nm波長的光線會穿透第一反射結構14，以不同於第一入射角θ1之第二入射角θ2自半導體疊層12入射第二反射結構16。於本發明之一實施例中，第二反射結構16由一或多對第二疊層對形成，第二疊層對由具有較高折射率之第三層16a和具有較低折射率之第四層16b交替堆疊形成，其中，相應於所要反射光線的波長λ，任一層16a或16b的厚度d2滿足關係式d2=(λ/4n2)/cosθ2，其中n2為任一層16a或16b之材料的折射率，θ2為光線自半導體層12入射第二反射結構16之入射角。例如以AlAs/Al0.6Ga0.4As形成一或多對第二疊層對，將第二反射結構16設計為可反射630nm波長的結構，當630nm光線以20~29度之入射角入射第二反射結構16時，第二反射結構16對20~29度範圍內的630nm光線具有較高的反射率，而對20~29度範圍外的630nm光線的反射率則較低。為了提升發光元件1的出光效率，進一步地，可以藉由增加反射結構的數目以對所有入射角的反射率進行最佳化的設計。
於本發明之一實施例中，當反射結構中的高折射率層及低折射率層間的折射率差值介於0.4和1之間時，較佳的，於基板 10與半導體疊層12之間形成6~13個反射結構以分別對0~90度入射角之光線的反射率進行最佳化的設計。同時考慮到此6~13個反射結構對於不同入射角之光線分別有最大反射率，構成各個反射結構之一疊層對之厚度隨著入射角變大而增厚。依據本發明之一實施例，下表設計13個反射結構以反射0~60度入射角範圍之630nm波長的光線，此13個反射結構對於不同入射角之630nm波長的光線分別有最大反射率，且分別包含一對由AlAs/Al0.6Ga0.4As構成的疊層對，各個反射結構之疊層對的膜厚彼此不相同，且各個反射結構之疊層對之厚度隨著入射角變大而增厚。以疊層對為AlAs/Al0.6Ga0.4As為例，第1反射結構包含由AlAs/Al0.6Ga0.4As所構成的第一疊層對，第一疊層對之膜厚約99nm，在介於0~20度之入射角範圍內，對於630nm波長的光線具有最大反射率。第2反射結構包含由AlAs/Al0.6Ga0.4As所構成的第二疊層對，第二疊層對之膜厚約106.6nm，在介於20~29度之入射角範圍內，對於630nm波長的光線具有最大反射率。
第3圖係本發明一實施例所揭示之發光元件2的剖面圖。如第3圖所示，第二反射結構28位於基板10與第一反射結構14之間。發光元件2與上述實施例中的發光元件1除了第二反射結構28不同之外，發光元件2與發光元件1具有大致相同之結構，發光元件2和發光元件1具有相同標號之元件在此不再贅述。
於本實施例中，第二反射結構28之材料包含介電材料，例如SiO2、Si3N4、MgF2、Nb2O5或是Ta2O5，或半導體材料，例如AlxGa1-xAs，其中0≦x≦1。第二反射結構28可利用有機金屬化學氣相沉積法(MOCVD)、分子束磊晶(MBE)、氫化物氣相沉積法(HVPE)、蒸鍍法或離子電鍍方法形成於基板10與半導體疊層12之間。
第二反射結構28可摻雜或不摻雜。具體而言，第二反射結構28為發光元件2之電流導通路徑的一部份時，第二反射結構28可摻雜；第二反射結構28不為發光元件2之電流導通路徑的一 部份時，第二反射結構28可不摻雜。舉例來說，如第3圖所示，第一電極20以及第二電極29形成於基板10之相對側，第二反射結構28可包含一n型摻雜或一p型摻雜。於本發明之另一實施例中，第一電極20以及第二電極29形成於基板10之相同側(圖未示)，第二反射結構28可摻雜或不摻雜。
於本實施例之一變化例，第二反射結構28可為單層結構，包含具有低折射率之介電材料，例如SiO2、Si3N4、MgF2、Nb2O5或是Ta2O5，或半導體材料，例如AlxGa1-xAs。其中半導體材料，例如AlxGa1-xAs，可藉由溼氧化製程，使AlxGa1-xAs之外壁因暴露於環境中發生氧化反應。當第一電極20以及第二電極29係形成於基板10之相同側(圖未示)時，AlxGa1-xAs可以完全氧化形成氧化鋁；當第一電極20以及第二電極29係如第3圖所示，形成於基板10之相對側，AlxGa1-xAs部分氧化形成一氧化區281和一為氧化區281所環繞之未氧化區282，其中氧化區281包含氧化鋁，未氧化區282包含AlxGa1-xAs，0≦x≦0.8，未氧化區282為發光元件2之電流導通路徑的一部份。
來自半導體疊層12的光線射向各個方向，其中部分射向基板10之光線以第一入射角θ1入射第一反射結構14，入射角小於第一入射角θ1的光線由第一反射結構14反射，而入射角大於第一入射角θ1的光線由第二反射結構28反射。進一步來說，第二反射結構28相較於相鄰的層，例如半導體疊層12或是第一反射結構14，具有較低之折射率，當光線由具有較高折射率的一層 以大於臨界角的第二入射角θ2進入相鄰且具有較低折射率的第二反射結構28時，光線被反射回具有較高折射率的層內。
於本實施例之一變化例，如第3圖所示，第一反射結構14形成於半導體疊層12與第二反射結構28之間，第一反射結構14之第二層14b具有一折射率n，其相鄰於第二反射結構28，此兩相鄰層之間的折射率差異為△n，其中1-sinθ2<△n/n<1-sinθ1。
第4圖係本實施例之一變化例所揭示之發光元件3的剖面圖，於本實施例之一變化例，第二反射結構28可為多層之結構。如第4圖所示，第二反射結構28可為布拉格反射鏡(Distributed Bragg Reflector，DBR)，第二反射結構28包含至少一高折射率層及一低折射率層，高折射率層及低折射率層可交替堆疊形成一或多對之疊層結構。於本實施例中，第二反射結構28包含一第二疊層對由一具有一第三折射率的第三層28a和一具有一第四折射率的第四層28b所組成，其中第三折射率不同於第四折射率。藉由調整第三折射率與第四折射率的差異，可以調整第二反射結構28之反射率，具體而言，藉由增加第三折射率與第四折射率的差異，可以增加第二反射結構28之反射率，反之，藉由減少第三折射率與第四折射率的差異，可以減少第二反射結構28之反射率。於本實施例中，第三折射率和第四折射率的差值介於0.4和1之間，具體而言，第二反射結構28包含第三層28a，例如Alx2Ga1-x2As，0≦x2≦0.8，和第四層28b，例如Aly2Ga1-y2As，0.8≦y2≦1彼此交替堆疊形成一或多對之疊層結構。
於本實施例之一變化例，如第4圖所示，相應於所要反射光線的波長λ，第二反射結構28之任一層28a或28b的的厚度d滿足關係式d=(λ/4n)/cosθ2，其中n為任一層28a或28b之材料的折射率，θ2為光線自半導體層12入射第二反射結構28之入射角，第二反射結構28對於波長λ於入射角θ2具有最大反射率，於本實施例之一變化例，第二反射結構28之低折射率層的材料具有大於80%莫耳百分比的鋁(A)，例如Aly2Ga1-y2As，0.8≦y2≦1。對第二反射結構28實施一溼氧化製程，使Aly2Ga1-y2As自暴露於環境中之外壁發生氧化反應而形成如第4圖所示之一氧化區281和為氧化區281所環繞之一未氧化區282，其中氧化區281包含氧化鋁，未氧化區282包含Aly2Ga1-y2As，0.8≦y2≦1。於發光元件3之俯視圖下，氧化區281包含一表面積，此表面積約為發光元件3之之一表面積的30~80%以使第二反射結構28對於主動層122發出之光線具有較佳的反射率。
於本實施例之一變化例，來自半導體疊層12所發出之光線入射至氧化區281之一表面，由於氧化區281的折射率n2與相鄰的層，例如第二反射結構28之第三層28a、半導體疊層12或第一反射結構14，其折射率n1的差異，當光線以第二入射角θ2入射第二反射結構28，且第二入射角θ2大於臨界角θc=sin-1(n2/n1)時，來自半導體疊層12所發出之光線於氧化區281之表面會形成全反射。
如第3圖所示，於本發明之一實施例中，發光元件2之 第二電極29包含一打線電極291，一電流阻擋層292位於半導體疊層12與打線電極291之間，以及複數個延伸電極293位於半導體疊層12上。電流阻擋層292之位置大致對準第4圖所示之未氧化區282，且自發光元件2之上視(圖未示)觀之，電流阻擋層292與氧化區281係以一距離隔開。為了使電流均勻地擴散開來，延伸電極293自打線電極291向外延伸至半導體疊層12之一表面上，且延伸電極293之一位置大致對準第4圖所示之氧化區281。
以上各圖式與說明雖僅分別對應特定實施例，然而，各個實施例中所說明或揭露之元件、實施方式、設計準則、及技術原理除在彼此顯相衝突、矛盾、或難以共同實施之外，吾人當可依其所需任意參照、交換、搭配、協調、或合併。
雖然本發明已說明如上，然其並非用以限制本發明之範圍、實施順序、或使用之材料與製程方法。對於本發明所作之各種修飾與變更，皆不脫本發明之精神與範圍。
1‧‧‧發光元件
10‧‧‧基板
12‧‧‧半導體疊層
121‧‧‧第一導電性半導體層
122‧‧‧主動層
123‧‧‧第二導電性半導體層
14‧‧‧第一反射結構
16‧‧‧第二反射結構
18‧‧‧第三反射結構
19‧‧‧第二電極
20‧‧‧第一電極

Claims (10)

  1. 一發光元件，包含：一基板；一半導體疊層，其可發出一光線；一第一反射結構位於該基板與該半導體疊層之間，以反射該光線；以及一第二反射結構位於該基板與該半導體疊層之間，其中該光線自該半導體疊層於一第一入射角入射該第一反射結構時具有最大反射率，該光線自該半導體疊層於一第二入射角入射該第二反射結構時具有最大反射率，其中該第二角度大於該第一角度。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的發光元件，其中該第二反射結構位於該基板與該第一反射結構之間，該第二反射結構之材料包含AlxGa1-xAs，且0.8≦x≦1。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的發光元件，其中該第二反射結構包含一未氧化區和一氧化區包圍該未氧化區；其中該未氧化區包含AlxGa1-xAs，該氧化區包含氧化鋁。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的發光元件，其中該氧化區具有一臨界角小於該第二角度，該第一角度小於該臨界角。
  5. 如申請專利範圍第3項所述的發光元件，更包含一電流阻擋層及一電極延伸區位於該半導體疊層上，其中該電流阻擋層之一位置大致對準該未氧化區，該電極延伸區之一位置大致對準該氧化區。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的發光元件，其中該電流阻擋層與該氧化區隔開一距離。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的發光元件，其中該第一反射結構包含一第一疊層對由一具有一第一折射率之第一層和一具有一第二折射率之第二層所組成，該第二反射結構包含一第二疊層對由一具有一第三折射率之第三層和一具有一第四折射率之第四層所組成，該第一反射結構及該第二反射結構中之任一層之一厚度大約為該光線之一波長之四分之一的整數倍。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的發光元件，其中該第一反射結構包含一第一對數之該第一疊層對，該第二反射結構包含一第二對數之該第二疊層對，其中該第一對數不同於該第二對數，或該第一疊層對之一第一厚度不同於該第二疊層對之一第二厚度。
  9. 如申請專利範圍第7項所述的發光元件，其中該第一折射率和該第二折射率的差值介於0.4和1之間，該第三折射率和該第四折射率的差值介於0.4和1之間。
  10. 如申請專利範圍第7項所述的發光元件，更包含一第三反射結構介於該第一反射結構及該第二反射結構之間，其中該光線於一第三角度入射該第三反射結構時具有最大反射率，其中該第三角度介於該第一角度及第二角度之間，其中該第三反射結構包含一第三疊層對由一具有一第五折射率之一第五層和一具有一第六折射率之一第六層所組成，且該第三疊層對之一第三厚度介 於該第一厚度及該第二厚度之間。
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