TWI469388B - 具表面粗化結構之發光二極體及其製備方法 - Google Patents

Description

具表面粗化結構之發光二極體及其製備方法

本發明係關於一種新穎之發光二極體及其製備方法，尤指一種具新穎表面粗化結構之發光二極體及其製備方法。

近來有關GaN-基藍光LED之相關研究與製造技術已廣見於國際期刊及光電產業技術報導中，其效能與製造技術亦已不斷獲得改善，惟在因應白光照明及顯示應用上，更高效率、更大輸出功率與更高流明通量已成為白光LED發展之必然趨勢。

傳統GaN-基LED為一橫向結構，如圖1A所示，其主要包括：一藍寶石基板11；一緩衝層111，係位於藍寶石基板11上；一磊晶結構層12，依序包括n-GaN層121、活性層122及p-GaN層123成長於緩衝層111上，且n-GaN層121、活性層122及p-GaN層123之部分區域被移除，以顯露n-GaN層121之部分區域；一透明導電層18，係位於p-GaN層123上；以及兩電極13,17分別與p-GaN層123及n-GaN層121形成歐姆接觸。然而，傳統橫向結構之發光二極體除了發光面積受限外，其兩電極13,17係配置於磊晶結構層12之同側，電流路徑頗長，容易有串聯電阻值過高且易於電極附近發生電流擁擠效應(current crowding effect)之問題，嚴重限制其發光效率，尤其，晶粒出光面離磊晶發光層極近(~0.5 μm)，故表面可粗化程度有限，無法提高其光析出效率，導致傳統橫向結構難以達到高光輸出功率之要求。此外，橫向結構中之藍寶石基板11尚有導熱特性不佳之問題，高功率操作下容易有高溫導致發光亮度及效率衰減，甚至造成發光波長改變、元件可靠度及壽命下降，導致其在高功率之應用嚴重受限。

為改善橫向結構之缺點，已提出有垂直結構之GaN-基LED製作技術，其兩電極係配置於磊晶結構層上下兩側，磊晶結構層之厚度即為電極之距離，故可改善傳統橫向結構串聯阻值過高之缺點。

請參見圖1B，其係為垂直結構之GaN-基LED剖視圖。如圖1B所示，垂直結構GaN-基LED主要包括：一置換基板11’；一電極13，其包括歐姆反射層131及附著層132，係位於置換基板11’上；一磊晶結構層12，依序包括p-GaN層123、活性層122及n-GaN層121於電極13上；以及一電極17，係與n-GaN層121形成歐姆接觸。習知技術主要係整合雷射剝離技術(Laser lift-off,LLO)與電鍍金屬基板或晶片鍵合(wafer bonding)技術，以置換基板11’取代原藍寶石基板。此外，由於垂直式發光二極體之出光面離磊晶發光層較遠，故可對出光面進行表面粗化，以提高光析出效率。表面粗化之相關技術包括：以光輔助化學蝕刻出表面角錐狀、使用電子束於表面製作光子晶體、以黃光微影或奈米小球搭配乾蝕刻粗化表面等。然而，上述提及的製程具有(1)製程不穩定，難以控制；(2)機台與設備昂貴；(3)無法精準控制蝕刻尺寸大小等缺點，故無法順利工業化量產。

另一方面，由於將微光學元件整合於電子元件上可改善元件間相對位移所造成的對準及固定問題，並可同時減少系統的重量與體積，且微細模具和陣列化製造的產品更可提升生產能力且大幅降低生產成本，因此，微光學元件整合於電子元件上之製作也逐漸受到各界的重視。微透鏡的傳統材料一般為圖案化之SiO₂ 、GaN與光阻等。SiO₂ 與GaN微透鏡的傳統製造方式主要為灰階光罩法，而光阻微透鏡之傳統製造方式則以擴散板製作法以及溶膠凝膠法為主，其中製作灰階光罩的過程非常耗時，且製作成本昂貴；而擴散板製作法除了需在光罩上置入一片擴散板，還必須製作微透鏡的模仁，製程比較複雜；至於溶膠凝膠法雖然可以直接於試片表面形成微透鏡結構，不需要再製作模仁進行翻製的過程，但仍需要經過高溫的熱整型製程，故有元件可能因高溫而受損之缺點。

本發明之主要目的係在提供一種可提高發光二極體光析出效率之新穎技術，其可藉由簡單快速且成本低廉之製程，於元件表面形成新穎之粗化結構，以大幅提高元件效能，並同時提升元件側向發光之效果。

為達成上述目的，本發明提供一種具表面粗化結構之發光二極體製備方法，包括：提供一磊晶元件，其包括：一基板；一磊晶結構層，係位於該基板上，其中該磊晶結構層包括一第一電性半導體層、一活性層及一第二電性半導體層，該活性層係位於該第一電性半導體層與該第二電性半導體層之間，而該第一電性半導體層係位於該活性層與該基板之間；以及一第一電極層，係與該第一電性半導體層電性導通；以及形成一第二電極層及複數個柱狀光阻微透鏡結構於該第二電性半導體層上，其中該些柱狀光阻微透鏡結構之形成步驟包括：形成複數個光阻柱於該第二電性半導體層上；使複數個光阻液滴分別沾附於該些光阻柱之頂部；以及固化該些光阻液滴，以形成複數個包括一柱部及一凸微透鏡部之柱狀光阻微透鏡結構，其中該凸微透鏡部係位於該柱部之頂端。

此外，本發明亦提供一種具表面粗化結構之發光二極體，其包括：一基板；一磊晶結構層，係位於該基板上，該磊晶結構層包括一第一電性半導體層、一活性層及一第二電性半導體層，該活性層係位於第一電性半導體層與第二電性半導體層之間，而第一電性半導體層係位於活性層與基板之間；複數個柱狀光阻微透鏡結構，係位於該第二電性半導體層上，其中該些柱狀光阻微透鏡結構分別包括一柱部及一凸微透鏡部，且該凸微透鏡部係位於該柱部之頂端；一第一電極層，係與第一電性半導體層電性導通；以及一第二電極層，係與第二電性半導體層電性導通。

據此，本發明可藉由簡單快速且成本低廉之製程，於發光二極體表面形成新穎之表面粗化結構，其不僅無須進行高溫熱整型步驟，避免高溫製程導致元件受損，其更不需要製作模仁即可於元件表面形成高深寬比之柱狀光阻微透鏡結構，以有效改變出射光視角及提高光析出效率，進而提升發光二極體之發光效率及側向發光效果。尤其，本發明更可藉由選擇柱狀光阻微透鏡結構之材料，以調變元件與外面介質之折射係數差，降低光線於元件表面之全反射，更進一步提高發光二極體之光析出效率。

於本發明中，該些柱狀微透鏡結構之柱部較佳為圓柱狀，其底端係面向第二電性半導體層，而相對於底端之頂端則係與凸微透鏡部連接，其中，較佳為，凸微透鏡部之橫截面(即柱狀微透鏡站立方向上之截面)呈弦圓狀。

於本發明中，可先形成第二電極層，再形成柱狀光阻微透鏡結構。詳細地說，本發明可於形成第二電極層後，再於第二電性半導體層上未形成第二電極層之區域形成光阻層，隨後對光阻層進行圖案化，以形成光阻柱，最後，再使複數個光阻液滴分別沾附於光阻柱之頂部並進行固化，以製得柱狀光阻微透鏡陣列。

於本發明中，該些光阻液滴係藉由將光阻柱之頂部浸入一光阻液中而沾附於光阻柱之頂部。在此，可藉由控制光阻柱浸於光阻液中之深度，以調控凸微透鏡部之高度。

於本發明中，該第二電極層之形成方法並無特殊限制，其可藉由沉積製程形成，舉例包括，但不限於：無電電鍍法、電鍍法、電子束沉積法、濺鍍法、熱蒸鍍法等；此外，該第二電極層可為單層結構或多層結構，例如本發明之一實施態樣係依序形成鈦層、鋁層、鈦層及金層於第二電性半導體層上，以作為第二電極層。

於本發明中，形成第二電極層及柱狀微透鏡結構前，更可包括一步驟：粗化第二電性半導體層，以形成一粗化面，而第二電極層及柱狀微透鏡結構則係形成於該粗化面上。據此，本發明之第二電性半導體層更可具有一粗化面，而第二電極層及柱狀微透鏡結構係位於該粗化面上。在此，本發明形成該粗化面之方法並無特殊限制，其可藉由任何習知適合之方法形成該粗化面，例如，可藉由濕式蝕刻法形成複數個近似角錐狀之突起物，以構成該粗化面，其中濕式蝕刻法所使用之蝕刻液可為鹼性蝕刻液(如KOH溶液)。

於本發明中，柱部與凸微透鏡部可由單一(homo)材質或由相異(hetero)材質所構成，其較佳選用透光性良好之光阻材料。此外，為了調變元件與外面介質之折射係數差，降低光線於元件表面之全反射，柱部與凸微透鏡部之折射係數較佳係介於空氣折射係數與該第二電性半導體層折射係數之間，亦即，較佳係選用折射係數介於1至2.5之間之材料，例如，可選用SU-8負光阻(n=1.59)作為柱部與凸微透鏡部之材料。

於本發明中，柱部之高寬比較佳為1至10，舉例說明，該柱部可為長度約1至30 μm而直徑約1至30 μm之圓柱體。

於本發明中，凸微透鏡部之直徑較佳為1至30 μm。在此，凸微透鏡部之直徑係指凸微透鏡部於水平方向上之最大直徑。

於本發明中，該些柱狀光阻微透鏡結構之排列密度較佳為6.25×10⁴ mm^-2 至2.5×10⁵ mm^-2 。

於本發明中，該基板較佳為一置換基板，以取代導熱性差之原成長基板(如藍寶石基板)，進而提高發光二極體之散熱性。據此，該磊晶元件可藉由下述步驟製備，其包括：(a1)提供一磊晶晶片，其包括：一成長基板；以及一磊晶結構層，係位於該成長基板上，其中該磊晶結構層包括一第一電性半導體層、一活性層及一第二電性半導體層，該活性層係位於第一電性半導體層與第二電性半導體層之間，而該第二電性半導體層係位於活性層與成長基板之間；(a2)形成一第一電極層於第一電性半導體層上；(a3)形成一置換基板於第一電極層上；以及(a4)移除該成長基板。在此，該置換基板可藉由任何習知之電鍍製程或晶圓鍵結製程形成，其較佳為金屬基板(如鎳基板)或半導體基板；此外，該成長基板可藉由任何習知適用方法移除，但較佳係藉由雷射剝離製程移除。

於本發明中，該成長基板並無特殊限制，其可為習知任何適作為磊晶用之成長基板，其舉例包括絕緣性基板(如Al₂ O₃ )、吸光性基板(如GaAs)，但不侷限於此。此外，成長基板上更可形成一緩衝層，以利於後續成長品質較佳之磊晶結構層，其中緩衝層並無特殊限制，只要有助於成長品質較佳之磊晶結構層即可。

於本發明中，該磊晶結構層可藉由任何適用之磊晶製程形成，其舉例包括：有機金屬氣相沉積磊晶法(MOCVD)、液相磊晶法(LPE)、分子束磊晶法(MBE)等。

於本發明中，該第一電極層較佳係位於基板與第一電性半導體層之間，且其形成方法並無特殊限制，其可藉由沉積製程形成，舉例包括，但不限於：無電電鍍法、電鍍法、電子束沉積法、濺鍍法、熱蒸鍍法等；此外，該第一電極層可為單層結構或多層結構，例如可包括一歐姆反射層及一附著層，且該歐姆反射層係位於附著層與第一電性半導體層之間。在此，歐姆反射層之材料並無特殊限制，其可為單層結構或多層結構，較佳係使用可與第一電性半導體層形成歐姆接觸及具有反射功能之材料，例如本發明之一實施態樣係依序形成鉑層、鋁層及鉑層於第一電性半導體層上，以作為歐姆反射層；此外，附著層之材料亦無特殊限制，其可為單層結構或多層結構，例如本發明之一實施態樣係依序形成鉻層、鈦層及金層於歐姆反射層上，以作為附著層。

於本發明中，第一電性半導體層與第二電性半導體層係為不同電性之半導體層。舉例說明，當第一電性半導體層為N型半導體層(如n-GaN層)時，則第二電性半導體層為P型半導體層(如p-GaN層)；當第一電性半導體層為P型半導體層(如p-GaN層)時，第二電性半導體層則為N型半導體層(如n-GaN層)。

綜上所述，本發明所提供之新穎技術可有效提高發光二極體之光析出效率及側向發光效果，相較於習知表面粗化技術，本發明具有製程較為簡單快速且成本較低廉之優勢，尤其，本發明無須製作模仁即可於元件表面形成高深寬比之柱狀光阻微透鏡結構，因此，相較於習知擴散板製作，本發明製程較為簡單，此外，相較於習知溶膠凝膠法，本發明無須進行高溫熱整型步驟，故避免高溫製程導致元件受損。

以下係藉由特定的具體實施例說明本發明之實施方式，熟習此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地了解本發明之其他優點與功效。惟需注意的是，以下圖式均為簡化之示意圖，圖式中之元件數目、形狀及尺寸可依實際實施狀況而隨意變更，且元件佈局狀態可更為複雜。本發明亦可藉由其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節亦可基於不同觀點與應用，在不悖離本發明之精神下進行各種修飾與變更。

實施例1

請參見圖2A至2G，係為本發明一較佳實施例之發光二極體製備方法。

首先，如圖2A所示，將成長基板21上形成有磊晶結構層22之磊晶晶片經標準RCA清潔程序清洗後，形成第一電極層23於磊晶結構層22上。詳細地說，本實施例所採用之磊晶晶片係使用藍寶石基板作為成長基板21，且該成長基板21上更形成有一緩衝層211，以利於後續成長品質較佳之磊晶結構層22。在此，本實施例係依序形成氮化鋁(AlN)與未摻雜之氮化鎵(u-GaN)於成長基板21上，以做為該緩衝層221。此外，本實施例係經由有機金屬化學氣相沉積法(MOCVD)依序形成第二電性半導體層221、活性層222及第一電性半導體層223於該緩衝層211上，以形成該磊晶結構層22，其中本實施例所形成之第二電性半導體層221為n-GaN層，而活性層222上則依序形成有p-AlGaN層及p-GaN層，以作為第一電性半導體層223。另外，本實施例係依序形成歐姆反射層231及附著層232於磊晶結構層22之第一電性半導體層223上，以做為第一電極層23，其中，本實施例係藉由電子束，依序蒸鍍鉑(約5 nm)、鋁(約200 nm)及鉑(約20 nm)於第一電性半導體層223上，再以約525℃純氮環境退火約15分鐘，以形成歐姆反射層231，俾與第一電性半導體層223形成歐姆接觸並有利於將光線反射至出光面；隨後，本實施例再藉由電子束，依序蒸鍍鉻(約100 nm)、鈦(約100 nm)及金(約100 nm)於歐姆反射層231上，以作為該附著層232。

接著，如圖2B所示，於第一電極層23上形成新的基板21’，以取代原成長基板21。詳細地說，本實施例係藉由電鍍製程，以形成新的基板21’，其中該基板21’係為厚度約為80μm之鎳層。

隨後，如圖2C所示，移除成長基板21。在此，本實施例係使用Kr雷射剝離技術移除成長基板21，俾而完成基板置換製程，以獲得如圖2C所示之磊晶元件，其包括：一基板21’；一磊晶結構層22，係位於基板21’上，其中該磊晶結構層22包括第一電性半導體層223、活性層222及第二電性半導體層221，該活性層222係位於第一電性半導體層223與第二電性半導體層221之間，而第一電性半導體層223係位於活性層222與基板21’之間；以及一第一電極層23，係位於基板21’與第一電性半導體層223之間，俾與第一電性半導體層223電性導通。

如圖2D所示，移除雷射剝離後殘餘之u-GaN層後，形成第二電極層24於第二電性半導體層221表面。詳細地說，本實施例係藉由蒸鍍法，依序沉積鈦(約15 nm)、鋁(約400 nm)、鈦(約100 nm)及金(約200 nm)，以作為第二電極層27。

接著，如圖2E所示，形成複數個光阻柱251於第二電性半導體層221之表面上。詳細地說，本實施例係藉由旋轉塗佈法(spin-coating)，將具有高黏性之負光阻SU-8均勻塗佈至第二電性半導體層221之表面上，再經由黃光微影製程(Lithography process)，以形成圓柱狀光阻結構。在此，亦可進一步加熱硬化該圓柱狀光阻結構，再進行後續步驟。

隨後，如圖2F所示，於另一承載基板31上同樣塗佈上液態但液面低於光阻柱251之光阻液32，再將製得之光阻柱251頂端朝下浸入光阻液32中，並且碰觸到光阻液32底端後緩慢將光阻柱251自光阻液32中抽出。

最後，如圖2G所示，由於材料吸附力及表面張力內聚，光阻液滴252會沾附於光阻柱251之頂部，接著於約90~120℃下進行熱烘烤約5~20分鐘，以去除溶劑並固化光阻液滴252，俾可形成複數個排列密度約6.25×10⁴ mm^-2 且折射係數為1.59之柱狀光阻微透鏡結構25，其中柱狀光阻微透鏡結構25包括柱部A(長度L1約10 μm、直徑D1約5 μm、高寬比L1/D1約2)及凸微透鏡部B(橫截面呈一弦圓狀，且直徑D2約6 μm)。

據此，如圖2G所示，本實施例提供一種發光二極體，其包括：一基板21’；一磊晶結構層22，係位於該基板21’上，該磊晶結構層22包括第一電性半導體層223、活性層222及第二電性半導體層221，該活性層222係位於第一電性半導體層223與第二電性半導體層221之間，而第一電性半導體層223係位於活性層222與基板21’之間；複數個柱狀光阻微透鏡結構25，係位於第二電性半導體層221上，其中該些柱狀光阻微透鏡結構25分別包括一柱部A及一凸微透鏡部B，且該凸微透鏡部B係位於該柱部A之頂端；一第一電極層23，係位於基板21’與第一電性半導體層223之間，俾與第一電性半導體層223電性導通；以及一第二電極層24，係位於第二電性半導體層221上，俾與第二電性半導體層221電性導通。

實施例2

本實施例發光二極體之製備方法及結構與實施例1所述大致相同，惟不同處在於，如圖3所示，本實施例柱狀光阻微透鏡結構25之柱部A長度L1約5 μm且高寬比約1。

實施例3

本實施例發光二極體之製備方法及結構與實施例1所述大致相同，惟不同處在於，如圖4所示，本實施例柱狀光阻微透鏡結構25之凸微透鏡部B直徑約5 μm。

比較例

本比較例之發光二極體結構與實施例1所述大致相同，惟不同處在於，本比較例未形成柱狀光阻微透鏡之粗化結構，其裝置結構如圖2D所示。

試驗例

利用Tracepro軟體，對實施例1-3所形成之柱狀光阻微透鏡陣列進行模擬分析，以評估柱狀光阻微透鏡陣列對發光二極體之發散光型及光析出的影響，其結果如圖5A、圖5B及圖6所示。

圖5A及圖5B分別為比較例與實施例1所製得之發光二極體部分區塊光追跡(ray tracing)模擬結果，其底部發光面同樣輸入1000條光線，而實施例1所製得之發光二極體明顯擁有較優異之側向出光趨勢。此外，圖6為比較例與實施例1-3所製得之發光二極體遠場光視角圖(Far Field Pattern)。模擬結果顯示，相較於比較例所製得之發光二極體，實施例1所製得之發光二極體分別從10到70度與110到170度光發散強度皆有顯著增加，整體光通量亦因為柱狀光阻微透鏡陣列(n=1.59)減少全反射損失而增加75%，而實施例2及實施例3所製得之發光二極體整體光通量亦分別增加55%與45%。

上述模擬結果顯示，製作柱狀光阻微透鏡陣列於發光二極體表面確可有效提升光析出，大幅改善發光二極體之發光效率，同時又可提升側向發光效果，故應用於背光模組上時，可涵蓋較廣面積的光源輸出，達到減少使用LED數目以節省成本之優點。

上述實施例僅係為了方便說明而舉例而已，本發明所主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準，而非僅限於上述實施例。

11．．．藍寶石基板

11’．．．置換基板

111,211．．．緩衝層

12,22．．．磊晶結構層

121．．．n-GaN層

122,222．．．活性層

123．．．p-GaN層

13,17．．．電極

131,231．．．歐姆反射層

132,232．．．附著層

18．．．透明導電層

21．．．成長基板

21'．．．基板

221．．．第二電性半導體層

223．．．第一電性半導體層

23．．．第一電極層

24．．．第二電極層

25．．．柱狀光阻微透鏡結構

251．．．光阻柱

252．．．光阻液滴

31．．．承載基板

32．．．光阻液

A．．．柱部

B．．．凸微透鏡部

D1．．．柱部直徑

D2．．．凸微透鏡部直徑

L1．．．柱部長度

圖1A係習知橫向結構之GaN-基LED剖視圖。

圖1B係習知垂直結構之GaN-基LED剖視圖。

圖2A至2G係本發明一較佳實施例之發光二極體製備流程剖視圖。

圖3係本發明另一較佳實施例之發光二極體剖視圖。

圖4係本發明再一較佳實施例之發光二極體剖視圖。

圖5A係比較例所製得之發光二極體部分區塊光追跡(ray tracing)模擬結果。

圖5B係本發明實施例1所製得之發光二極體部分區塊光追跡(ray tracing)模擬結果。

圖6為本發明實施例1-3與比較例所製得之發光二極體遠場光視角圖(Far Field Pattern)。

21’．．．基板

22．．．磊晶結構層

221．．．第二電性半導體層

222．．．活性層

223．．．第一電性半導體層

23．．．第一電極層

231．．．歐姆反射層

232．．．附著層

24．．．第二電極層

25．．．柱狀光阻微透鏡結構

251．．．光阻柱

252．．．光阻液滴

A．．．柱部

B．．．凸微透鏡部

D1．．．柱部直徑

D2．．．凸微透鏡部直徑

L1．．．柱部長度

Claims (17)

1. 一種具表面粗化結構之發光二極體製備方法，包括：提供一磊晶元件，其包括：一基板；一磊晶結構層，係位於該基板上，其中該磊晶結構層包括一第一電性半導體層、一活性層及一第二電性半導體層，該活性層係位於該第一電性半導體層與該第二電性半導體層之間，而該第一電性半導體層係位於該活性層與該基板之間；以及一第一電極層，係與該第一電性半導體層電性導通；以及形成一第二電極層及複數個柱狀光阻微透鏡結構於該第二電性半導體層上，其中該些柱狀光阻微透鏡結構之形成步驟包括：形成複數個光阻柱於該第二電性半導體層上；使複數個光阻液滴分別沾附於該些光阻柱之頂部；以及固化該些光阻液滴，以形成複數個包括一柱部及一凸微透鏡部之柱狀光阻微透鏡結構，其中該凸微透鏡部係位於該柱部之頂端。
2. 如申請專利範圍第1項所述之製備方法，其中，該些光阻液滴係藉由將該些光阻柱之頂部浸入一光阻液中而沾附於該些光阻柱之頂部。
3. 如申請專利範圍第1項所述之製備方法，其中，該柱部及該凸微透鏡部之折射係數介於空氣折射係數與該第二電性半導體層折射係數之間。
4. 如申請專利範圍第1項所述之製備方法，其中，該柱部及該凸微透鏡部之材料折射係數介於1至2.5之間。
5. 如申請專利範圍第1項所述之製備方法，其中，該柱部及該凸微透鏡部之材料為SU-8。
6. 如申請專利範圍第1項所述之製備方法，其中，該柱部之高寬比為1至10。
7. 如申請專利範圍第1項或第6項所述之製備方法，其中，該柱部係長度為1至30 μm且直徑為1至30 μm之圓柱體。
8. 如申請專利範圍第1項所述之製備方法，其中，該些柱狀光阻微透鏡結構之排列密度為6.25×10⁴ mm^-2 至2.5×10⁵ mm^-2 。
9. 如申請專利範圍第1項或第6項所述之製備方法，其中，該凸微透鏡部之直徑為1至30 μm。
10. 一種具表面粗化結構之發光二極體，包括：一基板；一磊晶結構層，係位於該基板上，該磊晶結構層包括一第一電性半導體層、一活性層及一第二電性半導體層，該活性層係位於該第一電性半導體層與該第二電性半導體層之間，而該第一電性半導體層係位於該活性層與該基板之間；複數個柱狀光阻微透鏡結構，係位於該第二電性半導體層上，其中該些柱狀光阻微透鏡結構分別包括一柱部及一凸微透鏡部，且該凸微透鏡部係位於該柱部之頂端；一第一電極層，係與該第一電性半導體層電性導通；以及一第二電極層，係與該第二電性半導體層電性導通。
11. 如申請專利範圍第10項所述之發光二極體，其中，該柱部及該凸微透鏡部之折射係數介於空氣折射係數與該第二電性半導體層折射係數之間。
12. 如申請專利範圍第10項所述之發光二極體，其中，該柱部及該凸微透鏡部之材料折射係數介於1至2.5之間。
13. 如申請專利範圍第10項所述之發光二極體，其中，該柱部及該凸微透鏡部之材料為SU-8。
14. 如申請專利範圍第10項所述之發光二極體，其中，該柱部之高寬比為1至10。
15. 如申請專利範圍第10項或第14項所述之發光二極體，其中，該柱部係長度為1至30 μm且直徑為1至30 μm之圓柱體。
16. 如申請專利範圍第10項所述之發光二極體，其中，該些柱狀光阻微透鏡結構之排列密度為6.25×10⁴ mm^-2 至2.5×10⁵ mm^-2 。
17. 如申請專利範圍第10項或第14項所述之發光二極體，其中，該凸微透鏡部之直徑為1至30 μm。