[发明专利]图案化基板及发光二极管结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种基板及发光二极管结构，尤其是指一种图案化基板及使用该图案化基板所制造而成的发光二极管结构。

背景技术

发光二极管(Light Emitting Diode,LED)是由半导体材料所制成的发光元件，发光二极管元件具有两个电极端子，在端子间施加电压，通入极小的电流，经由电子与空穴的结合可将剩余能量以光的形式激发释出，此即为发光二极管的基本发光原理。发光二极管不同于一般白炽灯泡，发光二极管是属于冷发光，具有耗电量低、元件寿命长、无须暖灯时间及反应速度快等优点，再加上其体积小以及适合量产，容易配合应用上的需求而制成极小或阵列式的元件。并且近年来发光二极管在发光亮度上有显著的突破，使得发光二极管的应用范围更加广泛，目前发光二极管已普遍使用于资讯、通讯及消费性电子产品的指示或显示装置上，而成为新一代的发光元件。

传统公知的发光二极管其上层表面是平面状，且与其相对应的基板为相互平行的平面。如此，当发光时部分光线会穿透上层表面而出射于元件的外部，另一部分的光线则会因光线出射的角度大于临界角而发生全反射。发生全反射的光线，由于发光二极管的表面及基板是为相互平行的平面，致使全反射的光线永远无法出射至外部，不但光线的出射效率差，同时，全反射的光线在发光二极管内部产生热能，使得发光二极管整体温度升高，而不利于产品的可靠度要求。因此现行的解决方案为使用一种图案化蓝宝石基板(Patterned Sapphire Substrate,PSS)，并于图案化蓝宝石基板上进行外延以形成发光二极管。由于，图案化蓝宝石基板上的图案可增加光线散射的功用，将有利光线由发光二极管的内部传导出来，以增加光线的输出，并且提高发光二极管的整体亮度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种图案化基板及使用该图案化基板所制造而成的发光二极管结构，由于基板上突出物体之间具有空孔的因素，将可增加光线的散射，使得光线能充分地从发光二极管的内部发射出来，以使发光二极管产生更好的发光效能。

本发明提供一种图案化基板，包括一基板及多个突出体。多个突出体是位于基板上，突出体具有一顶面及一底部，每两个相邻突出体的两底部之间最短的距离为0至0.2微米。当每两个相邻突出体的两底部之间最短的距离为0时，每两个相邻突出体的两底部之间为互相连接。

本发明另外提供一种发光二极管结构，包括一基板、多个突出体、一第一半导体层、一发光层、一第二半导体层、一第一电极及一第二电极。多个突出体位于基板上，突出体具有一顶面及一底部，每两个相邻突出体的两底部之间最短的距离为0至0.2微米，且每两个相邻突出体之间具有一空孔。当每两个相邻突出体的两底部之间最短的距离为0时，每两个相邻突出体的两底部之间为互相连接。第一半导体层设置于基板上，且第一半导体层覆盖多个突出体，发光层设置于部分第一半导体层，第二半导体层设置于发光层上。第一电极设置于未覆盖有发光层的第一半导体层上，第二电极设置于第二半导体层上。

本发明再提供一种发光二极管结构，包括一基板、多个突出体、一第一半导体层、一发光层、一第二半导体层及一第一电极。多个突出体位于基板上，突出体具有一顶面及一底部，每两个相邻突出体的两底部之间最短的距离为0至0.2微米，且每两个相邻突出体之间具有一空孔。第一半导体层设置于基板上，且第一半导体层覆盖多个突出体，发光层设置于第一半导体层上，第二半导体层设置于发光层上，第一电极设置于第二半导体层上。当每两个相邻突出体的两底部之间最短的距离为0时，每两个相邻突出体的两底部之间为互相连接。

本发明的有益效果在于，综上所述，本发明所制成的水平式发光二极管可保留空孔，并可以减少缺陷的发生，且由于基板上具有空孔，将有利于光线从发光二极管结构的内部散射出来，以增加光线的输出，进而提高发光二极管的亮度。另外，通过本发明的图案化基板所制成的垂直式发光二极管结构，由于空孔可成为化学药剂的通道，便于基板与发光二极管结构使用化学剥离法剥离，取代公知较为昂贵的激光剥离，将具有成本上的优势。

为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。

附图说明

图1为本发明的图案化基板的剖面示意图。

图2为本发明的图案化基板的突出体底角连接底角的俯视示意图。

图3为本发明的图案化基板的突出体底角连接底边的俯视示意图。

图4为本发明的图案化基板的突出体矩阵排列的俯视示意图。