[发明专利]发光元件

说明书

技术领域

本发明涉及一种发光元件，尤其涉及一种发光二极管元件。

背景技术

现今的半导体发光元件，例如发光二极管(light-emitting diode，LED)， 因具备质轻、尺寸小、低耗电等特性，加上其发光效率不断的提升，已成为 近年来受重视的光源之一。发光二极管是一种将电能转换成光能的发光元 件，其结构基本上为p-n二极管，在p-n结两端施加偏压通入电流以后，利 用电子与空穴的结合而发光。为了使发光二极管具有较高的可靠度及较低的 能源消耗，必须提升其发光效率。

一般而言，发光二极管的发光效率又称为元件的外量子效率(external quantum efficiency)，为元件的内量子效率(internal quantum efficiency)与光 取出效率的乘积。所谓内量子效率为元件的电光转换效率，其取决于元件的 材料特性与品质。另外，光取出效率则取决于元件的结构、光吸收及折射率。 传统上，是利用提高外延品质或改变外延结构，使电能不易转成热能，以提 高内量子效率。然而，为了进一步提升发光二极管的发光效率，提升元件的 光取出效率便成为另一重要的考量因素。

由Snell定律的关系可知，光只有在临界角θ_c内才可以完全射出，超过 此临界角外的光线则会被反射而可能被吸收。换言之，当发光二极管所发出 的光由折射率高的材料进入折射率低的介质中时，由发光二极管发光层内部 所产生的光线，需在2θ_c的圆锥形才可顺利射出到发光二极管外部，也就是 发光二极管所发出的光由高折射率的发光二极管外延层进入低折射率的介 质环境中，例如基板或空气等，发光二极管发光层内部所产生的光线部分会 经由折射进入介质环境中，而另一部分入射角大于临界角的入射光线则被反 射回发光二极管外延层。由于发光二极管外延层周围环境皆为低介质材料， 因此反射光线经由内部来回反射后，部分光线会被吸收或完全消失。

发明内容

在一实施例中，提供一种发光元件，包含第一透光层；发光叠层，形成 于第一透光层上；第二透光层，形成于发光叠层上；图案化接触结构，形成 于发光叠层及第一透光层或发光叠层及第二透光层任一之间，图案化接触结 构与发光叠层形成电连接；其中第二透光层的厚度与第一透光层的厚度比值 介于0.1至10之间。

附图说明

图1A-1C为示意图，显示依本发明第一实施例的发光元件；

图2为示意图，显示依本发明第二实施例的发光元件；

图3为示意图，显示依本发明第三实施例的发光元件；

图4为示意图，显示依本发明第四实施例的发光元件；

图5为示意图，显示依本发明第五实施例的发光元件；

图6为示意图，显示依本发明第六实施例的发光元件；

图7为示意图，显示利用本发明实施例的发光元件组成的光源产生装置；

图8为示意图，显示利用本发明实施例的发光元件组成的背光模块。

附图标记说明

10、20、30、40、50、60发光元件 100、300第一透光层；

110、410、610第一透明粘结层    120、320第一图案化接触结构

121第一图案化接触层            122第二图案化接触层

130、330第一半导体层           140、340发光层

150、350第二半导体层           160、360第二透光层

171、371、571第一电极          172、372第二电极

210、411、611第二透明粘结层    370第一欧姆接触结构

70光源产生装置                 710光源

720电源供应系统                730控制元件

80背光模块                     810光学元件

具体实施方式