TW201027811A - LED and its manufacturing method - Google Patents

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201027811 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種發光二極艎及其製造方法，特別 是指一種可提升發光效率的發光二極體及其製造方法。 【先前技術】 參閱圖1，為一種已知發光二極體（LED)，包含：一基 板11，由下往上堆疊之一緩衝層丨2、一 η型披覆層13、_ Q 發光層14、一 Ρ型披覆層15、一電流擴散層16、一 ρ型電 極17,以及一設置在該η型披覆層13之裸露表面上的^型 電極18。當電流自該ρ型電極17注入後，電子、電洞於該 發光層14中結合而可發出光線，然而光線向上射出時，部 分光線會朝該ρ型電極17方向發射而遭到遮蔽，而且該ρ 型電極17之底部通常為容易吸收光線的材質製成，進而降 低光線的射出量，使該發光二極體整體之發光效率下降。 參閱圖2,為解決上述ρ型電極17吸光及電極遮蔽之 〇 問題’目前有一種發光二極體結構被提出，其結構大致上 與圖1相同，只是圖2之電流擴散層16之局部區塊被蝕刻 移除，並增加設置一個面積與該ρ型電極17相同的反射層 19,該反射層19是由至少二種不同材質製成，其頂部可導 電，底部為絕緣並可反射光線的材質，而該ρ型電極Ρ是 設置在該反射層19上。所述反射層19具有光反射效果， 用以反射由該發光層14發射至該ρ型電極17的部分光線 ，然而，該反射層19主要是反射該ρ型電極17之下方的 光線，當光線如圖2箭頭a所示，由外側向上發射時，由 201027811 〜反射層19之外觀尺寸與該P型電極17相當，所以無 法阻擋此等側邊光線朝該p型電極17射人因此該等光線 仍會發射至p型電極17處並被载。再者，反射層19尺 寸與該P型電極17相同，造成製程精準度須提高，以使該 P型電極17與該反射層19的位置能夠精確對準否則一旦 有所偏差下方的光線仍會射向該p型電極Η而被吸收， 如此亦無法有效提升發光效率。 【發明内容】 因此，本發明之目的，即在提供一種可以提升發光效 率的發光二極體及其製造方法。 於是，本發明發光二極體，包含：一基板單元、由鄰 近而遠離該基板單元而設置的一發光單元、一反射單元與_ 一第一電極，以及一電連接該發光單元的第二電極。其中 . ，該反射單元將該發光單元發出而射向該第一電極的光線 反射，且該反射單元包括一第一主髏，該第一電極包括一 個對應地位於該第一主體之上方的第一電極主體，所述第❹ 一主體之幾何半徑大於該第一電極主體之幾何半徑。 本發明發光二極體之製造方法，包含： (A) 在該基板單元上彼覆該發光單元； (B) 在該發光單元上彼覆该反射單元，並使該反射單元 形成該第一主體； (C) 坡覆該第一電極，並使該第一電極形成該對應地位 於該第一主體的上方的第一電極主體，且該第一主鱧之幾 何半徑大於該第一電極主體之幾何半徑；及 4 201027811 元 (D)披覆該第二電極 並使該第二電極電連接該發光單 本發月之功效：藉由該第一主體大於且具有突出於該 第-電極主體的部位，其電流阻障效果良好而可使電流均 勻地向周圍且向下播勘， 擴散且該反射皁兀阻擋下方及外側光 極的吸光現象，進而提高發光效率 線直接射向該第-電極，並將光線反射，可減少該第一電

需要說明的是’定義該第一主體之幾何半徑大於該第 -電極主體之幾何半徑—第―延伸距離，該第—延伸距離 為該第-電極主體之幾何半徑的χ%，且Q<x$65為佳因 為當χ>〇時，亦即該第一主體只要有突出於該第一電極主 體的部位存在冑’就可達到上述反射光線、阻障及擴散電 流等功效。但是χ值不可過大’因為χ值過大時表示該 反射單元之整體面積較大，反而會遮擋發光單元之光線向 上射出而降低發光亮度，因此須限定χ$65。而且該第一延 伸距離最大可為13微米m)’此時仍可提升發光效率，而 該第一電極主體之幾何半徑最小可設計為2〇私m，因此 (13/20)χ100%=65%，故限定 χ$65。 同樣地’本發明可在該第二電極之下方增加設置一反 射層’該反射層包括一第二主體，而該第二電極包括一個 對應地位於該第二主體之上方的第二電極主體，所述第二 主體之幾何半徑大於該第二電極主體之幾何半徑。藉由該 反射層將射向該第二電極的光線反射，避免光線直接被該 第二電極吸收’因此該反射層同樣可以使發光二極體提升 201027811 發光效率。 定義該第二主體之幾何半徑大於該第二電極主體之幾 何半徑一第三延伸距離，該第三延伸距離為該第二電極主 體之幾何半徑的a% ’且〇<a$65為佳，此限定之原理與產 生功效與前述〇<x S 65之限定類似，不再說明。 【實施方式】 有關本發明之前述及其他技術内容、特點與功效，在 以下配合參考圖式之六個較佳實施例的詳細說明中，將可 清楚的呈現。在本發明被詳細描述之前，要注意的是，在 以下的說明内容中，類似的元件是以相同的編號來表示。 參閱圖3、4 ’本發明發光二極體之第一較佳實施例包 含：一基板單元2、一發光單元3、一反射單元4、一第一 電極5、一電流擴散層6，以及一第二電極7。需要說明的 是’雖然圖3、4之間沒有完全對應，但是不影響本發明各 層體的相對關係與結構，因為圖3用於示意本發明各層體 的上下排列關係，而圖4用於示意第一電極5與反射單元4 間的關係。 該基板單元2包括一基板21，以及一坡覆在該基板21 上的緩衝層22。該基板21例如藍寶石（sapphire)基板。 該發光單元3披覆在該緩衝層22的上表面，並包括由 鄰近而遠離該基板單元2的一第二接觸層31、一第二披覆 層32、一發光層33、一第一披覆層34，以及一第一接觸層 35。其中’該第二接觸層31為η型半導體，位於該緩衝層 22之表面，而該第二電極7為金屬材質，並披覆在該第二 201027811 接觸層31未被該第二彼覆層32覆蓋的表面上，該第二電 極7與該第二接觸層31之間有良好的歐姆接觸。該發光層 33為電子、電洞互相結合而發光之區域。該第一披覆層34 為P型半導體層’該第一接觸層35亦為ρ型半導體層，並 位於該第一被覆層34的表面。 該反射單元4披覆在該第一接觸層35之上表面，並包 括一鄰近該發光單元3的底部42，以及一相對該底部42較 φ 為遠離該發光單元3且絕緣的頂部41。其中，該底部42為 具有良好反光作用之金屬製成，該頂部41的材質為該底部 42材質之氧化物。本實施例之底部42材質為鋁（A1)金屬， 頂部41材質為氧化鋁（Al2〇3)。 上述頂部41及底部42是以該反射單元4之上、下方 向區分，但該反射單元4還可以沿著水平方向作區塊上的 區分’該反射單元4還包括一第一主體43,以及二連接在 該第一主體43周圍的第一延伸體44 (如圖4)。本實施例之 ❹ 第一主艎43呈圓形’而該等第一延伸體44由該第一主體 43之周緣徑向向外延伸成長條狀。 該電流擴散層6位於該第一接觸層35及該第一電極5 之間，並且將該反射單元4完全包覆，該電流擴散層6是 由導電性良好的透明氧化物製成’使得由該第一電極5注 入之電流均勻地朝下方擴散，該電流擴散層6之材質例如 氧化銦錫（ITO)。 該第一電極5披覆在該電流擴散層6之上表面，並且 包括一個位於該第一主體43的上方的第一電極主體51，以 201027811 y個連㈣第—電極主體5i並各別位於該等第—延伸體 的上方的第一電極延㈣52，該等第—電極延伸體η =Γ均勻擴散之效果。該第一電極主體51的幾何 "第主體43的幾何形狀相似，而第一電極延伸體 52的3幾何形狀與第-延伸體則幾何形狀相似，所述「相 似」疋“狀相同但大小不同，而且該第-主體43的面積 =大而可涵蓋該第-電極主體51的大小與位置並定義該 一主體43之幾何半徑大於該第-電極主體51之幾何半 徑-第一延伸距離dl。所述第一主體43及第一電極主體 51的幾何形狀可以為圓形、正方形、橢圓形、多邊形，或 不規則形狀。 才同地所述第一延伸體44的面積較大而可涵蓋該第 -電極延伸體52的大小與位置，並定義第一延伸體料之 幾何半徑大於第—電極延伸體52之幾何半徑—第二延伸距 離d2 〇 參閱圖3、4、5，本發明發光二極體之製造方法的第一 較佳實施例，包含： (1) 進行步驟201 :首先製備該基板單元2,在該基板21 上披覆該緩衡層22。 (2) 進行步驟2〇2 :在該緩衝層22上彼覆該發光單元3 ’且披覆方式是由下往上依序沈積該第二接觸層31、該第 一披覆層32、該發光層33、該第一披覆層34，以及該第一 接觸層35。 (3) 進行步驟2〇3:披覆該反射單元4,此步驟是先在該 201027811 第一接觸層35的表面沈積一層A1金屬薄膜，並對該ai金 屬作氧氣電漿或通氧氣熱處理，使其表面被氧化而形成一 層Ai2〇3薄犋。位於下方未被氧化的A1薄膜即成為該底部 42 ’位於上方的Al2〇3薄膜成為該頂部41。同時，亦形成 該第一主體43與該等第一延伸體44之結構。 (4) 進行步驟204:在該反射單元4及該第一接觸層％

之裸露的表面上披覆該電流擴散層6，並使該電流擴散層6 將該反射單元4完全包覆。 (5) 進行步驟205 :在該電流擴散層6之表面披覆該第一 電極5，並使該第一電極5形成該第-電極主體51並對應 地㈣該第—主體43的上方，錢該第-電極5形成該等 第電極延伸體52並對應地位於第一延伸體Μ的上方， 使該第"'電極5的所在位置被該反射單元4完全涵蓋。 ⑹進行步驟206 :使該第二接觸層31之局部表面裸露 而不被該第—披覆層32覆蓋，並在該裸露表面上披覆該第 -電極7’該第二電極7透過該第二接觸層η而電連接該 第二披覆層32。 參閱圖3、4、6,本發明使用時，自該第—電極5注入 電流先受到該電流擴散| 6均句地往下擴散，再流向該反 射單以，由於該反射單元4之頂部41絕緣而且有阻障電 刀*能目此電流如圖6箭頭所示，受該頂部“阻隔並 由該頂部41之外周圍向下流動，使電流不會直接由該電流 擴散層6的正下方流向該發光單元3，而是由該等第一主體 43及—延伸體44的外部向下流動。也就是說，本實施例 201027811 使電流由該電流擴散層6均句地向外擴散並往下傳送。 而、底邛42是由具有良好光反射性的金屬材質製成， 所以可以將該發光單元3向上朝該第—電⑮$人射的光往 下反射（光線路彳f如圖3所示），而且該反射單元4相較於該 第一電極5為加大面積設計，因此可以藉由該第一主體 及第-延伸體44突出於該第—電極5的部位反射光線，如 此就可以避免光線直接朝該第一電極5射入而被吸收，所 以本發明可提升發光效率。 參閱圖3、4、7及表1，表1為本發明第一較佳實施例 之結構所製成的樣品1〜5與一比較例i，於注入電流2〇毫 安（mA)下所測得之光輸出功率，本發明樣品^及比較例工 不同的地方只在於該第一延伸距離dl、第二延伸距離d2的 大小。比較例1之dl=〇、d2=0，表示其反射單元4與該第 一電極5之大小相同，比較例丨之反射單元4沒有任何超 出該第一電極5的部位。而本發明每一樣品本身的第一延 伸距離dl與該第二延伸距離d2皆相同。 表1 tb^'J 1 樣品1 樣品2 樣品3 樣品4 樣品5 d l(/zm) 0 3 5 7 9 12 x%=(dl/rl)x 100% 0 8.6% 14.3% 20.0% 25.7% 34.3% d2(/z m) 0 3 5 7 9 12 y% = (d2/r2)x 100% 0 100.0% 166.7% 233.3% 300.0% 400.0% 光輸出功率(mw) 9.15 9.33 9.50 9.59 9.53 9.35 10 201027811 rl=35 β m > γ2=3 β rn 由實驗結果可知，比較例1之cu、d2=0,光輸出功率 僅有9.15毫瓦（讀）。而本發明樣品1之dl、d2=3微米（" m)時’就具有提高光輸出功率的效果其光輸出功率增加 為9.33mW相對於比較例i，提高以川ΐ5]χ 100% 2%左右。相同地，本發明樣品2〜5相對於該比較例1 ’亦具有較高的光輸出功率。 ❹

當第一、二延伸距離dl、d2太小時，將使該反射單元 4可作為光反射的面積較小，無法有效地將發射到第一電極 5的光反射，而且電流阻障的效果亦較差；當第一、二延伸 距離dl ' d2太大時’表示該反射單元4佔有較大的面積， 將導致發光二極體的發光面積縮小，反而會影響發光亮度 ，因此本發明限定，已初步具有提升發 光效率的效果，較佳地3/zmsdls12/zm，更佳地 dl$9"m。同樣地，對於d2而言，2"mgd2g13/zm，較 佳地 3emSd2$12ym，更佳地

因為由實驗數據可得知，當dl、d2限定為2//m~13私 m時’已具有提升發光效率的效果，而dl、d2限定為3/Z m~12e m時’提升光輸出功率至少2%以上，當限定為5# m〜9/zm時，則可提升光輸出功率至少3 8%以上，在發光 二極體領域中，實為重大突破與創新。 此外’定義該第一延伸距離dl為該第一電極主體51 之幾何半徑rl(圖4)的X%，本實施例第一電極主體51之幾 何半徑rl=35/zm，而樣品1之第一延伸距離dl為3#m， 201027811 之X值亦載於表1，因 5·7$χ$37_1 ;較佳地 相當於（3/35)xl00%=8.6%，其它樣品 此當2/zm$dlS13//m時，相當於 8·6$χ$34·3;更佳地 5//mg dlS9/zm，相當於 14.3 SxS 25.7。 定義該第二延伸距離d2為該第-電極延㈣52之幾 何半徑y%，本實施例之γ2=3_，所以當以心们 時，相當於66%0433 3 ;較佳地“Μ以 12私m，相當於100.0“$400.0,更佳地5鋒㈣ ，相當於166%03〇〇.〇。上述幾何半徑之定義為一幾何 圖形之幾何中心到達幾何圖形邊界之長度。 綜上所述’藉由該反射單元4突出於該第一電極5，其 電流阻障效果良好而可使電流均勻地向周圍且向下擴散， 亦即增加電流擴散效率。且該反射單元4阻擋下方及外側 光線直接射向該第一電極5,可減少該第一電極5的吸光現 象，加上該反射單元4將光線反射而提升光線利用率進 而提高發光效率。而且此種發光二極體結構可增加製程誤 差的可容受範圍，藉以提高發光二極體之良率，此乃因為 該反射單元4大於該第一電極5,所以即使在製作時，該反 射單元4之幾何中心稍微偏離該第一電極5的幾何中心， 但其所在位置仍可涵蓋整個第一電極5。 參閲圖8、9,本發明發光二極體之第二較佳實施例， 與該第一較佳實施例之結構大致相同，以下僅針對不同的 地方說明。本實施例的第一電極5僅包括該第—電極主體 51，亦即省略該第一較佳實施例（圖4)的第一電極延伸體52 201027811 。本實施例增加設置一彼覆在該第二接觸層31之表面上的 反射層8,該反射層8可用於反射光線，避免光線直接射向 該第二電極7而被吸收。本實施例反射層8是由具有光反 射功能的導電材質製成，該反射層8之材質可以選自於銀 (Ag)、金（Au) ’或鋁（A1)，該等材質都具有良好的反射光線 效果’其可見光反射率約可達90%以上。 此外’以水平方向而言，該反射層8包括一個第二主

體83 ’以及二個自該第二主體83之周緣延伸而出的第二延 伸體84。 ，一” μ ,八，“ π υ w ,业巴孩一個位 於該第二主體83上方的第二電極主體71，以及二個連接該 第二電極主體71並各別位於該等第二延伸體84的上方的 第二電極延伸體72 ’該等第二電極延伸體72具有幫助電流 均勻擴散之效果。該第二電極主體71的幾何形狀與該第二 主體83的幾何形狀相似，該第二電極延伸體72的幾何形 狀與該第二延伸體84的幾何形狀相似，所述 =::r，㈣一的面積較= 大於該第二雷搞主體71。並疋義該第二主體83之幾何半徑 :—纟體71之幾何半徑-第三延伸距離d3。 相同地，續莖银_ _ 第-電極二 的面積較大而可涵蓋該等 第-電極延伸體72，並界定所述第二 等 大於所述第二電極延伸體72之幾何仲之幾何半徑 。而前述第二主體83及笛11仏第四延伸距離d4 為圓形、正方形：η 體71的幾何形狀可以 方形、_形、多邊形，或不規則形狀。 13 201027811 本實施例第三延伸距離d3與該第一較佳實施例之第一 延伸距離dl相同’因此2//m$d3S13/zm，較佳地3/ζιη Sd3$12//m，更佳地 5//m$d3S9/zm。 而第四延伸距離d4與該第一較佳實施例之第二延伸距 離d2相同，因此2/z m$d4S 13" m，較佳地3 " mg d4g 12仁 m，更佳地 5/zm$d4S9/zm。 同樣地’可定義該第三延伸距離d3為該第二電極主體 71之幾何半徑的a% ’該第二電極主體71之幾何半徑為35❹ 私m，因此當2" mgd3S 13" m時，相當於5.7gag37」 ;較佳地3" m$d3S 12" m，相當於8.6Sag 34.3 ;更佳 地 5#m$d3S9"m，相當於 14.3gaS25.7。

定義該第四延伸距離d4為該第二電極延伸體72之幾 何半徑的b %，本實施例第二電極延伸體72之幾何半徑為 · 3"m，所以當 2"mgd4S13"m 時，相當於 66.7 g b S 433.3，較佳地 3 y mg d4S 12以 m ，相當於 loo.o g bg 400.0，更佳地 5/zmgd4S9/zm ，相當於 166.7 gbS 300.0 ❹ ο 藉由該反射層8之加大與突出設計，使其局部區塊突 出該第二電極7,可以有效地將射向該第二電極7的光線反 射，減低光線直接射向該第二電極7而被吸收的比例。在 發光二極體設置有該反射單元4的情況下’又再增加設置 該反射層8，可藉由反射層8的光反射作用而更加提升發光 . 效率。 在此說明反射單元4與反射層8對於提升發光效率的 14 201027811 貝獻度’假3又一個傳統LED的發光效率為a，則增加設置 本發明反射單元4及反射層8之後，而且在dl=d3，d2=d4 的情況下，該反射單元4可提升整體LED約2%的發光效率 ，而該反射層8之貢獻度為該反射單元4貢獻度的5%，亦 即，對於LED整體而言，該反射層8可提升（2%χ 0.05)=0.1%的發光效率，因此在同時設置有反射單元4及反 射層8的情況下，該LED的發光效率將提升2 1%，亦即其 ❷ 發光效率將變為1.21A。 參閱圖8、9、10’本發明發光二極體之製造方法的第 一較佳實施例，其步驟201〜205與該第一較佳實施例相同 ’不再說明。而不同的地方在於：本實施例進行步驟205 彼覆該第一電極5之後，乃進行下列步驟： 進行步驟207 :使該第二接觸層31之局部表面裸露而 不被該第二披覆層32覆蓋，並在該裸露表面上彼覆該反射 層8’使該反射層8形成該第二主體83與該等第二延伸體 ❹ 8 4之結構。 進行步驟208:在該反射層8之表面披覆該第二電極7 ’並使該第二電極7形成該第二電極主體71並對應地位於 該第二主體83的上方’且使該第二電極7形成該等第二電 極延伸體72並對應地位於所述第二延伸體84的上方，使 第一電極7的所在位置被該反射層8所涵蓋，如此即製造 完成。 參閱圖11、12 ’本發明發光二極體之第三較佳實施例 與該第—較佳實施例不同的地方在於：本實施例省略設置 15 201027811 該等第一電極延伸體52(圖4)。而且本實施例的反射單元4 材質有所改變，所述頂部41及底部42是由不同材質製成 ，本實施例之頂部41包括至少一層導電層’該頂部41之 材質可以選自於銀（Ag)、鋁（A1)、金（Au)、铑（Rh)、鈦（Ti) 、銅（Cu)、銦（In)、鉑（Pt)、鈀（Pd)，或銥（Ir)。該底部42包 括至少一層材質製成並具有$反射功能且絕緣的層 體，所述底部42材質可以選自於二氧化鈦（Ti〇2)、二氧化 矽（Si〇2)、二氟化鎂（MgF2)，或三氧化二钽（Ta2〇j，此外， 該底部42如果由至少二層層體堆疊時，可以由不同的介電 材質週期性排列而形成多層堆昼，藉由不同折射率之層體 堆養使該底42具有光反射效果，而且該底部42兼具 絕緣效果。 ' it該反射單元4之頂部41與底部42共同形成多 層上下堆疊的層體’以總共六層層體為例，其材質排列可 以如下：二氧切、二氧化鈦、〔氧切、二氧化欽、二 ❺ 氧化梦# $述_氧化矽、二氧化鈦之周期性排列層體 構成該底部42,而料該頂部41的材f。此外，該等層體 之層整組合還可以選自下列群組（下列是由下往上之各層體 的材f排列）：二氧切、二氧化欽、二氧切、心二氧 化^二氧化二组、二氧切、2氧化二紐、二氧化石夕、 氧化石夕、二氧化二组、二氧化石夕、二氧化梦、 =1、二氧化石夕、二氣化鎮、二氧化二氣化 一化鎂、一氧化H·二氧化石夕、叙；二氧化矽 、銀，或二氧化矽、金、銀。 16 201027811 上述材質中的金屬材質代表該反射單元的頂部41材質 ，非金屬材質代表該反射單元的底部42材質，上述組合皆 使該頂部41具有良好導電性並與該電流擴散層6有良好的 電連接關係，同時，本實施例選用之金屬材質使該頂部41 也具有良好的光反射效果，而該底部42則具有光反射及絕 緣特性，因此該底部42可達到阻障及均勻擴散電流之效果 。須注意的是，該頂部41在實施時不限制於必須導電，該 ❹ 頂4 41也可以為絕緣材質製成，因為電流可由該電流擴散 層6傳遞。 需要說明的疋’當該底部42為單一介電材質形成的單 一層體時，其光反射效果也許不如多層層體堆疊來的好， 但是由於該頂部41同樣具有光反射特性，因此當光線由下 在上進入該底部42並到達該底部42與該頂部41的界面時 ，光線可被該頂部41反射，當然，由侧向射向該頂部41 的光線同樣可以被反射。 Θ 本實施例電流路徑如圖11所示，經由該第一電極5、 電流擴散層6及該反射單元4可導電的頂部41之後，會受 到該絕緣底部42阻擋而不能直接往下流動，電流因而沿著 該底部42之頂面周緣而往外擴散後再向下流動。 因此，本發明反射單元4之主要設計精神在於：（1)面 積必須大於該第一電極5而可局部突出該第一電極5的周 緣，（2)該等頂部41及底部42的其中有一個必須為絕緣， 以阻障電流而提供擴散均勻電流效果。（3)必須具有良好的 光反射性以反射光線。 17 201027811 參閱圖13,本發明發光二極體之第四較佳實施例與該 第一較佳實施例大致相同，不同的地方在於：本實施例反 射單元4還包含一連接圍繞在該第一主體43之周緣的突出 體45,而該等第一延伸體44是自該突出體45的周緣向外 長向延伸。所述突出體45與該第一主體43連接成一體， 而且該突出體45之周緣為不規則形狀，該突出體45與該 第主體43實際上沒有界線之分，也就是該反射單元4用 於涵蓋該第一電極主體51的所有部位，不一定如該第一實❹ 施例為規則形狀’也可以為不規則形狀，但是可在該不規 則形狀中區分出該規則的第一主體43之區域。 參閱圖14、15,本發明發光二極趙之第五較佳實施例 與該第三較佳實施例(圖u、12)不同的地方在於：本實施例 之電流擴散層6位於該第—接觸層35及該反射單元4的上 方’並且完全覆蓋該第—延伸趙44及覆蓋局部的第一主體 43。該電流擴散層6包括_個界^出—開口的第一内周面 61。而該第-電極5位於該反射單元4未被該電流擴散層6 @ 覆蓋的表面上’該第一内周φ 61間隔地圍繞在該第一電極 5之外圍。 本實施例由該第-電極5注入電流後，電流流入該反 射單元4之可導電的頂部41，並受到該絕緣底部42阻播而 朝周緣擴散而流向該電流擴散層6，再均句地往下流動。 本實施例製造方法與前述方法之差異如下·在披覆該 第一電極5之前’是先披覆-層膜層完整的電流擴散層6， 接著將該電流擴散層6之局部部㈣刻移除，使該反射單 18 201027811 元4之局部表面露出，再於此露出的表面上披覆該第一電 極5 〇 參閱圖16、17，本發明發光二極體之第六較佳實施例 與該第五較佳實施例不同的地方在於：本實施例增加設置 一反射層8。該反射層8為導電材質製成並具有反射光線的 功能’可將射向該第二電極7的光線反射，當然，該反射 層8之面積同樣大於該第二電極7。本實施例藉由設置該反 ^ 射單元4及反射層8’比起單獨設置該反射單元4時，更加 提升發光效率。 惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不 .能以此限定本發明實施之範圍’即大凡依本發明申請專利 範圍及發明說明内容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍 屬本發明專利涵蓋之範圍内。 【圖式簡單說明】 圖1是一種已知發光二極體的示意圖； Φ 圖2是另一種已知發光二極體的示意圖； 圖3是本發明發光二極體之一第一較佳實施例的示意

Ql| · 圖， 圖4是該第一較佳實施例的俯視示意圖； 圖5是本發明發光二極鱧之製造方法之一第一較佳實 施例的步驟流程圖； 圖6是一類似圖3的示意圖，主要用於顯示該第一較 佳實施例之電流流動路徑； 圖7是該第一較佳實施例之樣品1~5 ’以及比較例1於 19 201027811 注入電流20mA下，所測得的光輸出功率；橫軸的延伸距離 是同時代表一第一延伸距離及一第二延伸距離，此二個延 伸距離的大小相同，單位為微米（//m);縱軸之光輸出功率 的單位為毫瓦（mW); 圖8是本發明發光二極體之一第二較佳實施例的示意 RE) · 圏， 圖9是該第二較佳實施例的俯視示意圖； 圖1〇是本發明發光二極體之製造方法之第二較佳實施 例的步驟流程圖； ⑩ 圖11疋本發明發光二極體之一第三較佳實施例的示意 圃， 圖12是該第三較佳實施例的俯視示意圏； 圖13是本發明發光二極體之一第四較佳實施例的俯視 示意圖； 圖14是本發明發光二極體之一第五較佳實施例的示意 圏，

圖是該第五較佳實施例的俯視示意圖； 圖16是本發明發光二極體之一第六較佳實施例的示意 圖；及 圖17是該第六較佳實施例的俯視示意圖。 201027811 【主要元件符號說明】 2………基板单元 21s μ基板 22………緩衝層 3………·發光单元 31……"Μ*第二接觸層 32………第二彼覆層 3 3…1 ^。μ發光層 34......."第一披覆層 35""*“…第* —接觸層 4 * *…""反射单兀 41 *…“ * 了員吾ρ 4 2 " ·" *"底部 43" ""…第 主體 44*…第-—延伸體 45………突出體 5 -♦" * · 第—電極 51 " + “…*第·一電極主體 52………第一電極延伸體 6………電流擴散層 61 "第一内周面 7 β" *…-第二電極 71………第二電極主體 72………第二·電極延伸體 8反射層 83……"第二主體 84·……"第二延伸體 201〜208步驟 d 1 "…""弟* —延伸距離 d2"·"…♦"第二延伸距離 d3 第二延伸距離 d4""♦”第四延伸距離 r 1 —"…第一電極主體之 幾何半徑 r2………第一電極延伸體 之幾何半徑 21

Claims (1)

1. 201027811 七、申請專利範圍： 1· 一種發光二極體，包含： 一基板單7G、由鄰近而遠離該基板單元而設置的一 發光單兀、-反射單元與—第一電極，以及一電連接該 發光單元的第二電極； 其中，該反射#元將該發光單元發出而射向該第一 電極的光線反射，且該反射單元包括__第__主體，該第 -電極包括-個對應地位於該第—主體之上方的第—冑 極主體，所述第-主體之幾何半徑大於該第一電極主體 之幾何半徑。 2.依據申請專利範圍第1項所述之發光二極體，其中，所 :第-主體之幾何半徑大於該第一電極主體之幾何半徑 ’ 第—延伸距離，該第一延伸距離為該第一 ， 幾何半徑的X%，且0<x㈣。 體之 據申明專利範圍第2項所述之發光二極鱧，其中， 5.7 各 37.1。 依據申晴專利範圍第3項所述之發光二極體，其中，86 ^ 芸 34.3。 ' ‘ .依據申請專利範圍第4項所述之發光二極體，其中， 14·3^ 25.7 〇 6·依據中請專利範圍第1項所述之發光二極體，其中，所 述第—主體之幾何半徑大於該第一電極主體之幾何半徑 第延伸距離，該第一延伸距離為dl，且2以m<di ^ 13 以 m 〇 22 201027811 7. 依據申請專利範圍第6項所述之發光二極體，其中，〜 mSdl 各 12々 m。 8. 依據_請專利範圍第7項所述之發光二極體，其卜以 mg dig 9以 m 〇 ❹ ❹ 9. 依據巾請專利範圍第1項所述之發光二極體，其中，該 反射單7G還包括一自該第一主體向外延伸的第一延伸體 ’該第-電極還包括一自該第一電極主體向外延伸並對 應地位於該第-延伸體之上方的第—電極延伸體，所述 第一延伸體之幾何半徑大於該第-電極延伸體之幾何半 徑。 10.依據申請專利範圍第9項所述之發光二極體，其中，所 述第一延伸體之幾何半徑大於該第—電極延伸趙之幾何 半徑-第二延伸距離，該第二延伸距離為該第一電極延 伸體之幾何半徑的y%，且66.750 433 3。 η.依據申請專利範圍第10項所述之發光二極體，其中， 100.OS 400.0。 12. 依射請專利範圍第11項所述之發光二極體，其中， 166.7S 300.0 〇 13. 依據申請專利範圍第9項所述之發光二極體，其中，所 述第-延伸體之幾何半徑大於該第一電極延伸體之幾何 半徑一第二延伸距離，辞笛 τ此雕該第二延伸距離為d2，且2^m $ d2 S 13 // m。 14. 依據中請專利範圍第13項所述之發光二極體，其中，3 β mg d2$ 12/z m。 23 201027811 15’依據f請專利範圍帛14項所述之發光二極體，其中，$ /z mg d2S 9// m 〇 依據申請專利範圍第1項所述之發光二極鱧，其中，該 反射單元包括一鄰近該發光單元且可反射光線的底部， 以及一相對該底部較為遠離該發光單元並且絕緣的頂部 0 17. 依據申請專利範圍第16項所述之發光二極體，其中，該 底部的材質為金屬，該頂部的材質為該底部材質之氧化 物。 18. 依據申請專利範圍第j項所述之發光二極鱧，其中，該 反射單元包括一鄰近該發光單元並且可反射光線且絕緣 的底部’以及一相對該底部較為遠離該發光單元並且可 導電的頂部。 19. 依據申請專利範圍第18項所述之發光二極體，其中，該 底部包括至少一層由介電材質製成的層體，所述底部材 質選自於二氧化鈦、二氧化矽、二氟化鎂，或三氧化二 ⑬ 组。 20. 依據申請專利範圍第1項所述之發光二極體，其中，該 發光單元包括一披覆在該基板單元之表面的第二接觸層 ’該發光二極體還包含一個位於該第二接觸層及該第二 電極之間的反射層’該反射層將該發光單元發出而射向 該第二電極的光線反射，且該反射層包括一第二主體， 該第二電極包括一個對應地位於該第二主體之上方的第 二電極主體，所述第二主體之幾何半徑大於該第二電極 24 201027811 主體之幾何半徑。 21.依據中請專利範圍第2()項所述之發光二極體，其中，該 層還匕括一自该第二主體向外延伸的第二延伸體， 該第二電極還包括一自$第二電極主體向外延伸並對應 地位於該第二延伸體之上方的第二電極延伸體，所述第 -延伸體之幾何半徑大於該第=電極延伸體之幾何半徑 ❹ 據巾請專利範圍第2Q項所述之發光二極體，其中，該 反射層之材質選自於銀、金，或鋁。 X 23.依據:請專利範圍第1項所述之發光二極趙，其卜該 f單兀包括一鄰近該發光單元並且由介電材質製成的 底。卩以及一相對該底部較為遠離該發光單元並且由金 屬製成的頂部’所述頂部與底部共同形成數個上下堆疊 的層體，該等層體之層叠組合是選自下列：二氧化發、 二氧化鈦、二氧化石夕、二氧化欽、二氧切、銘；二氧 _化^二氧化鈦、二氧切、心二氧切、三氧化二 组一-氧化碎、二氧化二M、二氧化秒、銘；二氧化石夕 、二氧化二组、二氧化石々、如.一发 一知 夕銘’二氧化矽、二氟化鎂、 兹、# —敦化鎮、二氧化發、銘；二氧化梦、二氣 、-氧化秒、銘；二氧化梦、銘；二氧化梦銀， 或一氧化秒、金、銀。 據申請專利範圍第1項所述之發光二極體’還包含- :於該發光單元之上方並電連接該第一電極的電 散層。 25 201027811 25. 依據申請專利範圍第24項所述之發光二極體，其中，該 電流擴散層位於該發光單元及該第一電極之間，並且將 該反射單元完全包覆，該第一電極是設置在該電流擴散 層之表面。 26. 依據申請專利範圍第24項所述之發光二極體，其中，該 電流擴散層位於該發光單元及該反射單元的上方，並且 覆蓋該反射單元的局部，該第一電極位於該反射單元未 被該電流擴散層覆蓋的表面上。 27. 依據申请專利範圍第1項所述之發光二極體，其中，該 發光單元包括由鄰近而遠離該基板單元的一第二接觸層 、一第二披覆層、一發光層、一第一彼覆層，以及一第 接觸層’該第二電極披覆在該第二接觸層未被該第二 披覆層覆蓋的表面上。 28. 依據申請專利範圍第1項所述之發光二極體，其中，該 反射單元還包括一連接圍繞在該第一主體之周緣的突出 體’所述突出體之周緣為不規則形狀。 29·依據申請專利範圍第2〇項所述之發光二極體，其中，所 述第二主體之幾何半徑大於該第二電極主體之幾何半徑 一第三延伸距離，該第三延伸距離為該第二電極主體之 幾何半徑的a%，且〇<a$65。 3〇·依據申請專利範圍第29項所述之發光二極鱧，其中， 5.7$ 37.1 〇 31·依據申請專利範圍第30項所述之發光二極體，其中， 8.6$ 34.3 〇 26 201027811 32.依據申請專利範圍第31項所述之發光二極體，其中， 14.3 $ 25.7。 33·依據申請專利範圍第20項所述之發光二極體，其中，所 述第二主體之幾何半徑大於該第二電極主體之幾何半徑 一第三延伸距離，該第三延伸距離為d3，且2/zm$d3 $ 13 // m。 34. 依據申請專利範圍第33項所述之發光二極體，其中，3 私 d3 各 12y m。 35. 依據申請專利範圍第34項所述之發光二極體，其中，5 β d3 各 9// m。 36. 依據申請專利範圍第21項所述之發光二極體，其中，所 述第二延伸體之幾何半徑大於該第二電極延伸體之幾何 半徑一第四延伸距離，該第四延伸距離為該第二電極延 伸體之幾何半徑的b %，且66.7 SbS 433.3。 37. 依據申請專利範圍第36項所述之發光二極體，其中， 100.0$ 400.0。 38. 依據申請專利範圍第37項所述之發光二極體，其中， 166.7$b$ 300.0。 39. 依據申請專利範圍第21項所述之發光二極體，其中，所 述第二延伸體之幾何半徑大於該第二電極延伸體之幾何 半徑一第四延伸距離，該第四延伸距離為d4，且2/Zm S d4 $ 13 v m。 4〇.依據申請專利範圍第39項所述之發光二極體，其中，3 27 201027811 41. 依據申請專利範圍第40項所述之發光二極體，其中，5 42. —種發光二極體之製造方法，包含： (A) 在一基板單元上披覆一發光單元； (B) 在該發光單元上坡覆一反射單元，並使該反射單 元形成一個第一主體； (C) 彼覆一第一電極，並使該第一電極形成一個對應 地位於該第一主體的上方的第一電極主體，且該第一主 艘之幾何半徑大於該第一電極主體之幾何半徑；及 (D) 披覆一第二電極，並使該第二電極電連接該發光 單元。 43. 依據申清專利範圍第42項所述之發光二極體之製造方法 其中所述第一主體之幾何半徑大於該第一電極主體

   電極主體之幾何半徑的χ %，且〇<χ$65。 據申請專利範圍第43項所述之發光二極體之製造方法 ’其中 ’ 5·7$χ$37.1。 據申請專利範圍帛44項所述之發光二極體之製造方法 ，其中，8.6$ 34.3。 46.依據巾請專利_第45項所述之發光二極體之製造方法 ，其中，14.3gxg5j。 47.依據申請專利範圍第 ，其中，所述第一主 靶圍第42項所述之發光二極體之製造方法 第一主體之幾何半徑大於該第—電棰主體 第一延伸距離，該第一延伸距離為dl，且 201027811 2/z dl $ 13 μ m。 48. 依據申請專利範圍第47項所述之發光二極體之製造方法 ，其中 ’ 3emSdl$12//m。 49. 依據申請專利範圍第48項所述之發光二極體之製造方法 ，其中，5 以 dl ^ 9/z m。 50. 依據申請專利範圍第42項所述之發光二極體之製造方法 ，其中’步驟（B)還使該反射單元形成一自該第一主體向 外延伸的第一延伸體，步驟（C)還使該第一電極形成—自 該第一電極主體向外延伸並對應地位於該第一延伸體之 上方的第一電極延伸體，所述第一延伸體之幾何半徑大 於該第一電極延伸體之幾何半徑。 51. 依據申請專利範圍第50項所述之發光二極體之製造方法 ’其中’所述第一延伸體之幾何半徑大於該第一電極延 伸體之幾何半徑一第二延伸距離，該第二延伸距離為該 第一電極延伸體之幾何半徑的y%，且66 7Sy$ 433.3 〇 52. 依據申請專利範圍第51項所述之發光二極體之製造方法 ’其中，100.0$y$400.0。 53. 依據申請專利範圍第52項所述之發光二極體之製造方法 ，其中，166.7$ 300.0。 54. 依據申請專利範圍第5〇項所述之發光二極體之製造方法 其中，所述第一延伸體之幾何半徑大於該第一電極延 伸體之幾何半徑一第二延伸距離，該第二延伸距離為“ ，且 2/zm$d2S13/im。 29 201027811 55·依據申請專利範圍第54項所述之發光二極體之製造方法 ’其中，3以 m$d2S 12/z m。 56. 依據申請專利範圍第55項所述之發光二極體之製造方法 ’其中 ’ 5//mSd2$9/zm。 57. 依據申請專利範圍第42項所述之發光二極體之製造方法 ’其中，步驟（B)是使該反射單元形成一鄰近該發光單元 並且可反射光線的底部，以及一相對該底部較為遠離該 發光單元並且絕緣的頂部。 58. 依據申請專利範圍第57項所述之發光二極體之製造方法 © ’其中，該底部的材質為金屬，該頂部的材質為該底部 材質之氧化物。 59. 依據申請專利範圍第42項所述之發光二極體之製造方法 其中’步驟（B)是使該反射單元形成一鄰近該發光單元 並且可反射光線且絕緣的底部，以及一相對該底部較為 遠離該發光單元並且可導電的頂部。 60. 依據申請專利範圍第59項所述之發光二極體之製造方法 ’其中’該底部之材質選自於二氧化鈦、二氧化矽、二 ⑬ 氟化鎂’或三氧化二钽。 61. 依據申請專利範圍第42項所述之發光二極體之製造方法 ’還包含一個位於步驟（D)之前的步驟（E)，在該發光單 兀上披覆一反射層，並使該反射層形成一第二主體，而 步驟（D)是使該第二電極形成一個對應地位於該第二主體 的上方的第二電極主體，並使該第二主體之幾何半徑大 於該第一電極主趙之幾何半徑。 30 201027811 62. 依據申凊專利範圍第61項所述之發光二極體之製造方法 ，其中，步驟（E)還使該反射層形成一自該第二主體向外 延伸的第二延伸體，步驟（D)還使該第二電極形成一自該 第二電極主體向外延伸並對應地位於該第二延伸體之上 方的第二電極延伸體，所述第二延伸體之幾何半徑大於 該第二電極延伸體之幾何半徑。 63. 依據申請專利範圍第61項所述之發光二極體之製造方法 ❹ ’其中，該反射層之材質選自於銀、金，或鋁。 64. 依據申請專利範圍第42項所述之發光二極體之製造方法 ，其中，該反射單元包括一鄰近該發光單元並且由介電 材質製成的底部，以及一相對該底部較為遠離該發光單 兀並且由金屬製成的頂部，所述頂部與底部共同形成數 個上下堆疊的層體，該等層體之層疊組合是選自下列： 二氧化矽、二氧化鈦、二氧化矽、二氧化鈦、二氡化矽 、鋁；二氧化矽、二氧化鈦、二氧化矽、鋁；二氧化矽 〇 、二氧化二组、二氧化矽、三氧化二鈕、二氧化矽、銘 ;二氧化矽、三氧化二鈕、二氧化矽、鋁；二氧化矽、 二氟化鎂、二氧化矽、二氟化鎂、二氧化矽、鋁；二氧 化妙、一氣化鎮、一氧化碎、銘；二氧化秒、紐；一氧 化石夕、銀，或二氧化發、金、銀。 65_依據申請專利範圍第42項所述之發光二極體之製造方法 ’還包含一個位於步驟（C)之前的步驟（F)形成一電流擴 散層’並使該電流擴散層位於該發光單元之上方。 66.依據申請專利範圍第65項所述之發光二極體之製造方法 31 201027811 ，其中，步驟（F)是使電流擴散層位於該發光單元及該第 一電極之間並且將該反射單元完全包覆，步驟（c)是使該 第一電極披覆在該電流擴散層之表面。 67.依據申請專利範圍第65項所述之發光二極體之製造方法 ，其中，步驟（F)是使該電流擴散層位於該發光單元及該 反射單元的上方，並且覆蓋該反射單元的局部，步驟 是使該第一電極披覆在該反射單元未被該電流擴散層覆 蓋的表面上。 68·依據申請專利範圍第42項所述之發光二極鱧之製造方法 ’其中’步驟（A)是由鄰近而遠離該基板單元而披覆一第 二接觸層、一第二披覆層、一發光層、一第一彼覆層， 以及一第一接觸層而形成該發光單元，步驟（D)是將該第 二電極披覆在該第 二 接觸層未被該第二披覆層覆蓋的表 面上。 69·依據申請專利範圍第61項所述之發光二極體之製造方法 ’其中’所述第二主體之幾何半徑大於該第二電極主體 之幾何半徑一第三延伸距離，該第三延伸距離為該第二 電極主體之幾何半徑的a%，且〇<a$ 65。 70. 依據申請專利範圍第69項所述之發光二極體之製造方法 ，其中，5.7$a$37.1。 71. 依據申請專利範圍第7〇項所述之發光二極體之製造方法 ’其中 ’ 8.6S 34.3。 72·依據申請專利範圍第71項所述之發光二極體之製造方法 ’其中，14.3$ 25.7。 32 201027811 73. 依據申請專利範圍第61項所述之發光二極體之製造方法 ’其中，所述第二主體之幾何半徑大於該第二電極主體 之幾何半徑一第三延伸距離，該第三延伸距離為d3,且 2/zm$d3S13"m。 74. 依據申請專利範圍第73項所述之發光二極體之製造方法 ’其中 ’ 3 // d3S 12" m。 75. 依據申請專利範圍第74項所述之發光二極體之製造方法 0 ’其中 ’5"m$d3S9"m。 76·依據申請專利範圍第62項所述之發光二極體之製造方法 ’其中’該第二延伸體之幾何半徑大於該第二電極延伸 體之幾何半徑一第四延伸距離，該第四延伸距離為該第 二電極延伸體之幾何半徑的b%，且66.7S b$433.3。 77-依據申請專利範圍第76項所述之發光二極體之製造方法 ’其中，100.0$bS40〇.〇。 78. 依據申請專利範圍第77項所述之發光二極體之製造方法 ❹ ，其中 ’ 166.7$ 300.0。 79. 依據申請專利範圍第62項所述之發光二極體之製造方法 ’其中，所述第二延伸體之幾何半徑大於該第二電極延 伸體之幾何半徑一第四延伸距離，該第四延伸距離為料 ，且 2emSd4$13/zm。 ' 80.依據申請專利範圍第79項所述之發光二極體之製造方法 ，其中 ’ 3 " m $ d4 S 12 " m。 81.依據申請專利範圍第8〇項所述之發光二極體之製造方法 ’其中，5#mSd4S9ym。 33