发光二极管制造技术

本发明专利技术提供一种发光二极管，包括：一基材、一动作膜及一电极单元，特别的是，该动作膜包括一与该基材连接的底部及一自该底部向上延伸的台部，该底部具有一开放区域、一自该开放区域向一第一方向延伸的中间区域及位于该开放区域与该中间区域相反两侧的一第一区域与一第二区域，该电极单元具有一设置在该开放区域的第一电极及一设置在该台部顶面上的第二电极，且该第一区域、该第二区域沿垂直于该第一方向的宽度比值介于０．６至０．９５之间，利用特定的第一区域、第二区域沿垂直于该第一方向的宽度比值设定，可有效提升发光二极管的发光效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术有关于一种发光二极管，特别指一种高亮度发光二极管。
技术介绍
参阅图1、图2，目前水平式发光二极管(Light EmittingDiode ；LED)包括一长方 形基材11、一动作膜12及一电极单元13，该基材11由蓝宝石为材料所构成，该动作膜12在 接受该电极单元13提供的电能时可以光电效应发光，在型态上包括一与该基材11连接的 底部121及一自该底部121向上延伸的台部122，该底部121具有一由其中一短边向另一短 边方向延伸并呈方形的开放区域123及一含嵌该开放区域123的外部区域124，该台部122 自该外部区域124向上一体形成；在结构上，该动作膜12具有一与该基材11连接的η-型 半导体层及一连接在该η-型半导体层上并与该η-型半导体层形成ρ-η结(P_n junction) 的P-型半导体层，当电能流通过该动作膜12时，可在该ρ型半导体层、该η型半导体层与 其中形成的Ρ-η结产生电子空穴复合而产生光。该电极单元13具有一形成在该开放区域123上并与该η-型半导体层欧姆接触的 第一电极131及一相对远离该第一电极131地形成在该外部区域124上并与该ρ-型半导 体层相欧姆接触的第二电极132，当外界通过该第一电极131、该第二电极132配合提供电 能至该动作膜12时，该动作膜12可以光电效应将接受的电能转换成光能后向外发出。对目前的水平式发光二极管而言，虽然确实可以在提供电能时发光，但是因为该 第一电极131、该第二电极132不透光，因此在产生光能时会因为该第一电极131、该第二电 极132的遮挡而损失大部分向外发出的光量，且通过该第一电极131、该第二电极132配合 提供电能至该动作膜12时，亦容易因为该第一电极131、该第二电极132的形状为简单的矩 形设计而使得电流注入的均勻性不佳，进而让元件的发光效率亦同时受到影响。为了改善因电极的结构所造成的发光效率降低的问题，有许多对电极结构改良的 方法陆续被提出。参阅图3、图4，目前常见的以不同的电极结构设计且用以改善电流注入的扩散均 勻性的水平式发光二极管结构，其与上述的水平式发光二极管结构类似，不同处在于该第 二电极132具有一第一电极块133、一第一延伸段134及一第二延伸段135，该第一电极块 133为相对该第一电极131地对应设置在靠近另一短边的位置，该第一延伸段134由该第一 电极块133向该第一电极131方向延伸，该第二延伸段135沿着该开放区域123延伸，且该 第二延伸段135的中心位置与该第一延伸段134的末端连接，利用所述对称分布的电极结 构设计，提升电流注入到该半导体层中的分散均勻度，以提升LED的发光效率。参阅图5、图6，另外，美国专利第US 6，847，052号案，则公开另一种可提升发光效 率的LED结构设计，其结构与上述的水平式发光二极管结构类似，不同处在于其基材11呈 正方形，该开放区域123由该基材11的其中一角落概成扇形延伸，该电极单元13还包括一 形成在该P-型半导体层表面的电极层138，该第二电极132形成在该电极层138上，具有 一相对远离该第一电极131设置的中心区136及二由该中心区136向外对称延伸的延伸段137，同样利用全对称式的电极结构设计，提升电流注入到该动作膜的分散均勻度，而提升 LED的亮度。由于电极是LED元件动作时电流注入动作膜的第一个接面，因此，如何改良电极 的结构设计，提升电流注入的均勻性，以提升LED元件的发光效率，一直是本领域技术人员 不断改善的方向。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种高亮度发光二极管。本专利技术的高亮度发光二极管包括一基材、一动作膜及一电极单元。该动作膜包括一与该基材连接的底部及一自该底部向上延伸的台部，该底部具有 一沿一第一方向延伸的开放区域、一自该开放区域向该第一方向延伸的中间区域及位于该 开放区域与中间区域相反两侧的一第一区域与一第二区域，该台部自该中间区域与该第一 区域、该第二区域向上形成，且该第一区域、该第二区域沿垂直于该第一方向的宽度比值介 于0.6至0. 95之间。该电极单元具有一设置在该开放区域的第一电极及一在该台部顶面上的第二电 极，该第二电极具有一第一电极块、一第二电极块及一连接该第一电极块、该第二电极块的 连接段，该第一电极块、该第二电极块分别设置在该第一区域、该第二区域，且该连接段横 跨该中间区域并分别连接该第一电极块、该第二电极块，该第一电极、该第二电极彼此配合 提供电能至该动作膜，使该动作膜以光电效应将接受的电能转换成光能后向外发出。本专利技术所述的发光二极管，该底部呈长方形，且该开放区域由该底部的一长边向 另一长边方向延伸。本专利技术所述的发光二极管，该连接段呈弧形，且在通过该连接段的圆心的所有直 线中，位于该连接段与该开放区域的边缘之间的线段长度相同。本专利技术所述的发光二极管，定义一与该第一方向平行并通过该开放区域中心的第 一直线，其中，该第一直线与该中间区域靠近该第一电极的一边交于一第一交点、与另一对 边交于一第四交点、与该连接段靠近该第一交点的一边交于一第二交点，并与该连接段靠 近该第四交点的一边交于一第三交点，该第一交点到该第二交点的距离与该第三交点到该 第四交点的距离的比值介于1. 5至4. 0之间。本专利技术所述的发光二极管，该第一交点到该第二交点的距离与该第三交点到该第 四交点的距离的比值介于2. 0至3. 5之间。本专利技术的有益效果在于利用特定的第一区域、第二区域沿垂直于该第一方向的 宽度比值设定及第二电极的设计，让电流在注入该动作膜时得以均勻扩散分布，进而有效 提升发光二极管的发光效率。附图说明图1是一示意图，说明目前水平式发光二极管结构；图2是一剖视图，辅助说明图1 ；图3是一示意图，说明目前水平式发光二极管结构的另一态样；图4是一剖视图，辅助说明图3 ；图5是一示意图，说明目前水平式发光二极管结构的又一态样；图6是一剖视图，辅助说明图5 ；图7是一示意图，说明本专利技术较佳实施例的发光二极管结构；图8是一沿图7中的直线8-8所取的剖视图；图9是一说明本专利技术该较佳实施例不同的a、b比值与亮度关系的曲线图；图10是一说明本专利技术该较佳实施例与比较例的面积与亮度关系的曲线图；图11是一说明本专利技术该较佳实施例不同的c、d比值与亮度关系的曲线图。具体实施例方式下面结合附图及实施例对本专利技术进行详细说明。参阅图7、图8，图8是选自图7中8-8线的剖视图，本专利技术高亮度发光二极管的一 较佳实施例包括一基材2、一形成于该基材上的动作膜3及一电极单元4，该电极单元4可 配合提供电能至该动作膜3，该动作膜3在接受电能后可以光电效应将电能转换成光能后 向外发出。该基材2由绝缘材料构成，由于该基材2的构成材料为本领域技术人员所熟知，因 此，在此不再多加赘述，于本实施例中该基材2呈长方形且由蓝宝石为材料所构成，并定义 一垂直于该基材2的长边方向为第一方向y。该动作膜3在型态上包括一与该基材2连接的底部31及一自该底部31向上延伸 的台部32，该底部31具有一沿该第一方向y延伸的开放区域311、一自该开放区域311向 该第一方向y延伸的中间区域312及位于该开放区域311与中间区域312相反两侧的一第 一区域313与一第二区域314，该台部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光二极管，包括：一基材、一动作膜以及一电极单元，其特征在于，该动作膜包括一与该基材连接的底部及一自该底部向上延伸的台部，该底部具有一沿一第一方向延伸的开放区域、一自该开放区域向该第一方向延伸的中间区域及位于该开放区域与该中间区域相反两侧的一第一区域与一第二区域，该台部自该中间区域与该第一区域、该第二区域向上形成，且该第一区域、该第二区域沿垂直于该第一方向的宽度比值介于０．６至０．９５之间，该电极单元具有一设置在该开放区域的第一电极及一设置在该台部顶面的第二电极，该第二电极具有一第一电极块、一第二电极块及一连接该第一电极块、该第二电极块的连接段，该第一电极块、该第二电极块分别设置在该第一区域、该第二区域，且该连接段横跨该中间区域并分别连接该第一电极块、该第二电极块，该第一电极、该第二电极彼此配合提供电能至该动作膜，使该动作膜以光电效应将接受的电能转换成光能后向外发出。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林志胜，吴哲雄，
申请(专利权)人：晶发光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]