特性的金属芯PCB可用作PCB 149。可采用其中使用以红色、绿色、蓝色等着色的透明合成树脂的LED元件141。
[0040]将进一步参照图4和5详细解释具有偏振特性的LED 130。
[0041]图4是图解根据本发明第一实施方式的LED的层叠结构的示图，图5是图解根据本发明第一实施方式的LED的剖面图。
[0042]参照图4和5，LED 130包括在基板121上的第一和第二格栅层131和133、以及在第一和第二格栅层131和133之间的p-n(正-负)半导体多层膜135。可在第二格栅层133上形成透明保护层137以保护LED 130。
[0043]第一格栅层131可由具有高反射率的金属材料制成。例如，第一格栅层131可由铝(Al)、银(Ag)、金(Au)、钯(Pd)或铂(Pt)或它们的混合物制成，但并不限于此。第一格栅层131可具有大约2位数纳米到大约3位数纳米的厚度。
[0044]第一格栅层131包括基底层131a和从基底层131a突出并沿第一方向的多条第一格栅线GWl。凹槽GR位于相邻的第一格栅线GWl之间并沿所述第一方向。
[0045]因为第一格栅线GWl和凹槽GR交替布置，所以第一格栅层131具有不平坦的剖面形状。
[0046]第一格栅线GWl可具有例如个位数纳米的宽度尺寸。因为第一格栅线GWl具有纳米尺寸，所以可称作纳米线。
[0047]第二格栅层133包括沿第二方向的多条第二格栅线GW2。第二格栅层133可由铝(Al)、银(Ag)、金(Au)、钯(Pd)或铂(Pt)或它们的混合物制成，但并不限于此。第二格栅层133可具有大约2位数纳米的厚度到大约3位数纳米的厚度。
[0048]开口 OP位于相邻的第二格栅线GW2之间并沿所述第二方向。开口 P暴露出第二格栅层133下面的层。
[0049]在第二格栅线GW2的至少一端，多条第二格栅线GW2可相互连接。
[0050]第二格栅线GW2可具有例如个位数纳米的宽度尺寸。第二格栅线GW2之间的布置间隔，即间距可为300纳米或更小。此外，间距可为从LED 130发射的光的波长的一半或更小。
[0051]第一和第二格栅层131和133可用作电极，所述电极被供给有用于LED130的驱动电压。例如，第一格栅层131用作第一电极，即η型电极，第二格栅层133用作第二电极，即P型电极。
[0052]第一和第二格栅线GWl和GW2的延伸方向，即长度方向彼此平行或交叉。优选第一和第二格栅线GWl和GW2成大约45 ±5度的夹角。
[0053]第一和第二格栅线GWl和GW2的每个都可具有诸如三角形、四边形等多边形形状、圆形形状、或其他几何形状。
[0054]p-n半导体多层膜135可由II1-V族半导体材料，例如II1-V族氮化物半导体材料制成。
[0055]p-n半导体多层膜135可包括多个半导体层，例如，η型半导体层135a、p型半导体层135b和有源层135c。η型半导体层135a可在第一格栅层131的顶表面上，p型半导体层135b可在第二格栅层133的底表面上，有源层135c可位于η型半导体层135a和p型半导体层135b之间。
[0056]在p-n半导体多层膜135的多层之中的相邻层可由相同的材料或不同的材料制成。换句话说，p-n半导体多层膜135可包括至少一个单质结结构或至少一个异质结结构。在本实施方式中，优选构成异质结，这可提高电子浓度和空穴浓度，并且因而可提高发光效率。
[0057]在p-n半导体多层膜135中，η型氮化镓(GaN)层可用作η型半导体层135a，ρ型氮化镓(GaN)层可用作ρ型半导体层135b。有源层135c可具有多量子阱(MQW)结构。例如，氮化铟镓/氮化镓(InGaN/GaN)层可用作有源层135c。
[0058]蓝宝石基板、硅(Si)基板、砷化镓(GaAs)基板、碳化硅(SiC)基板或氮化镓(GaN)基板可用作基板121。基板121可是透明的或不透明的。
[0059]当提供驱动电压到如上所述的LED 130的第一和第二格栅层131和133时，η型半导体层135a的电子和ρ型半导体层135b的空穴在有源层135c处结合从而发光。有源层135发射非偏振光，可通过第一和第二格栅层131和133将该非偏振光转换为预定方向上的线性偏振光。因此，最终从LED 130发射线性偏振光。进一步参照图6详细解释LED130的偏振特性。
[0060]图6是图解根据本发明第一实施方式的LED的偏振特性的不图。
[0061]参照图6，当给第一和第二格栅层131和133施加电压时，来自η型半导体层135a的电子和来自P型半导体层135b的空穴在有源层135c处结合，从而发射光LI。
[0062]从有源层135c发射的光LI是非偏振态的。非偏振光LI分为s偏振光和ρ偏振光，s偏振光具有与第二格栅线GW2的延伸方向平行的偏振方向，ρ偏振光具有与第二格栅线GW2的延伸方向垂直(即第二格栅线GW2的宽度方向)的偏振方向。
[0063]对于ρ偏振光，当其入射到第二格栅层133上时，第二格栅层133中的自由电子沿纳米线的宽度方向上的振动在空间上受到限制。换句话说，因为第二格栅线GW2的宽度比长度小的多，可以忽略不计，所以自由电子沿宽度方向上的振动受到限制。因此，入射的大部分P偏振光穿过第二个格栅层133，没有穿过第二格栅层133的极少量ρ偏振光被第二个格栅层133吸收或反射。因而，大部分P偏振光L2穿过第二个格栅层133并发射出。
[0064]对于s偏振光，当其入射到第二格栅层133上时，第二个格栅层133中的自由电子沿纳米线的延伸方向，即长度方向振动，因而显示出较高的金属反射特性。因此，入射的大部分s偏振光不会穿过第二个格栅层133，而是被第二格栅层133反射，且入射的极少量s偏振光被第二格栅层133吸收。这样，s偏振光基本上被第二格栅层133反射。
[0065]被第二格栅层133反射的s偏振光L3入射到第一格栅层131。第一格栅层131用作偏振转换层以及反射层。换句话说，因为在第一格栅层131中配置了突出且沿第一方向延伸的第一格栅线GW1，所以第一格栅层131具有不平坦的形状，因而用作偏振转换层。此夕卜，因为第一格栅层131由具有高反射率的金属材料制成，所以用作反射层。
[0066]因此，入射到第一格栅层131上的大部分光L3被反射且其偏振被转换。例如，当s偏振光入射到第一格栅层131上时，s偏振光被转换为ρ偏振和s偏振光。因此，入射的s偏振光大部分被反射，反射光包括P偏振分量和s偏振分量。
[0067]被第一格栅层131反射的反射光L4再次入射到第二格栅层133上。参照第二格栅层133的上述特性，在反射光L4之中，ρ偏振分量(即P偏振光)被发射，而s偏振分量(即s偏振光)被反射。
[0068]通过重复上述过程，LED130中产生的光作为ρ偏振光发射。这样，在第一实施方式中，通过第一和第二格栅层131和133之间的反射，进行光的再利用过程，因而产生的大部分光可被转换成预定的偏振光并被发射。
[0069]根据第二个格栅线GW2的间距ρ的调整，可调整LED 130发射的光的波长范围。例如，为了使来自LED 130的光的波长范围变宽或变窄，适当调整第二个格栅线GW2的间距ρ。因此，可提供具有理想波长范围的光。
[0070]参照图7A到7H解释根据本发明第一实施方式的LED的制造方法。
[0071]图7A到7H是图解根据本发明第一实施方式的LED的剖面图。
[0072]参照图7A，在基板121上沉积第一金属材料，形成第一金属层122。然后，在第一金属层122上形成第一光刻胶层，使用光掩模进行光刻工序。因此，形成第一光刻胶图案171。
[0073]参照图7B，使用第一光刻胶图案作为蚀刻掩模蚀刻第一金属层122。进行该蚀刻工序以便部分移除第一金属层122。因此，形成了第一格栅层131，所述第一格栅层131包括移除了第一金属层122的凹部和没有移除第一金属层122的突部。凹部是凹槽GR，突部是第一格栅线GWl。凹槽GR和第一格栅线GWl沿第一方向延伸。
[0074]参照图7C，进行剥离工序以便移除第一光刻胶图案171。
[0075]参照图7D，在第一格栅层131上形成p_n半导体多层膜135。例如，通过MOCVD (金属有机化学汽相沉积)方法、MBE (分子束外延)方法、VPE (汽相外延)方法等，顺序形成η型半导体层135a、有源层135c和ρ型半导体层135b。
[0076]然后，在p-n半导体多层膜135上形成第二光刻胶层180。
[0077]参照图7E，对第二光刻胶层180进行光刻工序，形成第二光刻胶图案181。
[0078]参照图7F，在具有第二光刻胶图案181的基板121上沉积第二金属材料，形成第二金属层123。第二金属层123形