[发明专利]一种发光二极管结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种发光二极管结构，特别是涉及一种具焊垫反射层的发光二极管结构。 

背景技术

现今发光二极管产业为光电产业中最为发展蓬勃的其中之一产业，发光二极管依据电极设置的位置分类包含垂直电极结构的发光二极管与横向电极结构的发光二极管等，不论是垂直电极结构或是横向电极结构的发光二极管，其焊垫（bond pad）或电极皆会吸收发光层所发出的光线，如此会降低原本发光二极管应该有的发光效能，且光线被焊垫或电极吸收后会转成热能而导致焊垫或电极会温度逐渐升高，甚至发生过热的情况。以下为公知发光二极管结构的结构示意图，以用于说明垂直电极结构的发光二极管结构与横向电极结构的发光二极管结构于光线被焊垫或电极吸收的情况。 

图1A为公知横向电极结构的发光二极管结构的结构剖面示意图。如图所示，公知发光二极管结构的一发光二极管芯片100包含有一第一反射层102、一基板104、一N型半导体层106、一发光层108、一P型半导体层110、一透明导电层112、一正电极114与一负电极116，其中基板104为基底，N型半导体层106设置于基板104之上，发光层108设置于N型半导体层106之上，P型半导体层110设置于发光层108之上，透明导电层112设置于P型半导体层110之上，正电极114设置于透明导电层112之上，负电极116设置于N型半导体层106之上。N型半导体层106与P型半导体层110皆为氮化镓系半导体，且发光层108亦为氮化镓系半导体。 

一偏压电压从正电极进入，通过透明导电层112、P型半导体层110、发光层108与N型半导体层106，以传导至负电极116而导出，如此形成一电压回路于发光二极管芯片100中。偏压电压于工作电压下所产生的电压回路会衍生工作电流，以用于驱使发光层通过由工作电流所带动的电子电洞于PN接合面的发光层108结合而发光。第一反射层102设置于基板104之下，以让发光层108所发出的光线通过基板104后经由第一反射层102反射出去。 

如图1B所示，发光二极管封装结构的一发光二极管芯片100设置于一封装体118中。由于发光层108氮化镓系半导体所以发光层108所发出的光线为蓝光，因此发光二极管芯片100通过由封装体118的材料包含荧光粉，以使蓝光转化为黄光，用于蓝光混合黄光而形成白光。但正电极114与负电极116会吸收发光层108所发射的光线，如此将使设置于发光二极管芯片100外部的封装体118因部分蓝光被电极吸收而降低蓝光转化成黄光的效能，且因部分蓝光被电极吸收，所以蓝光的强度也降低了。如此发光二极管芯片100将会因为部分蓝光被电极吸收而降低发白光的效能。如图1C所示，发光二极管芯片100于发光层108发光时将会有部分光线反射或发射至正电极114与负电极116而被正电极114与负电极116所吸收。 

图2A为公知垂直电极结构的发光二极管结构的结构剖面示意图。其中图2A与图1A的最大的不同在于图1A设置正电极114与负电极116于发光二极管芯片100的左右两侧，图2A设置N型电极与P型电极于发光二极管芯片200的上下两侧，且图2A的导电基板204由绝缘材料更换为非绝缘材料。公知垂直电极结构的发光二极管结构见于发明人「赖穆人」所发明的中国台湾专利，其专利证书号为「M277111」，专利名称为「白光发光二极管的垂直电极结构」，其中所揭露的内容为一发光二极管芯片200，其包含有一第一电极202、一导电基板204、一金属反射层206、一透明导电层208、一P型接触层210、一发光层212、一N型接触层214、一N型透明导电接合层216、一光波长转换基板218与一第二电极220。其中发光层212为氮化镓系半导体，光波长转换基板218为掺杂N型硒化锌或N型碲化锌。 

导电基板204为基底，其它各层依金属反射层206、透明导电层208、P型接触层210、发光层212、N型接触层214与N型透明导电接合层216的顺序，以设置于导电基板204之上。光波长转换基板218经由热接合技术，以与N型透明导电接合层216接合，第一电极202设置于导电基板204之下，第二电极220设置于光波长转换基板218之上。发光层212为一多重量子井（Multiple Quantun Well，MQW）活化层，其通过由第一电极202与第二电极220连接适当的偏压电压，设置于PN接合面的发光层212则因此发出蓝光。光波长转换基板218将会吸收到蓝光，并将蓝光转化为黄光，以混合蓝光为白光。发光二极管芯片200的光行进路线的剖面示意图如图2B所示。