专利名称：发光二极管的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种发光二极管，特别是涉及一种具有多个独立不相连接的阴极图案以及多个独立不相连接阳极图案的发光二极管。
背景技术：
发光二极管因具有环保效果、高光电转换效率、体积小、寿命长、波长固定与低发热等优点，已经广泛地运用于生活环境中。例如，大至城市中的大型显示广告牌、街道上的交通号志，小至电器开关指示灯、屏幕的背光源等，都可以看见逐渐由发光二极管取代传统光源的趋势。随着应用范围的扩展，对于发光二极管的亮度均勻度的要求亦日益增加。请参考图1。图1显示了现有发光二极管的示意图。如图1所示，现有发光二极管1主要包括基板10、设置于基板10上的N型掺杂层12、设置于N型掺杂层12上的P型掺杂层14、设置于N型掺杂层12与P型掺杂层14之间的主动层16、设置于N型掺杂层12 上的阴极18，以及设置于P型掺杂层14上的阳极20。影响发光二极管的亮度均勻度与发光效率的主要因素之一为发光二极管的电流分布均勻度。如图1所示，现有发光二极管1的阳极20位于P型掺杂层14上，而阴极18则位于N型掺杂层12之上。在进行发光时，用于驱动发光二极管1的电流会由阳极20依次流经P型掺杂层14、主动层16、N型掺杂层12与阴极18而构成一回路。当应用在小尺寸发光二极管时，现有发光二极管1的电流分布尚可获致均勻的电流分布，而当应用在大尺寸发光二极管时，例如边长在1000微米以上的发光二极管时，现有发光二极管1的电极设计不产生均勻的电流分布，因而会产生亮度不均与发光效率低的缺点，而仍待进一步的改善。
发明内容
本发明的目的在于提供一种发光二极管，以提升亮度均勻度与发光效率。本发明提供一种发光二极管，包括基板、设置于基板上的第一掺杂层、设置于第一掺杂层与基板之间的第一电极与第二电极、设置于第一掺杂层上的主动层、设置于主动层上的第二掺杂层，以及设置于第二掺杂层上的第三电极与第四电极。第一电极与第二电极和第一掺杂层电性连接，以及第三电极与第四电极和第二掺杂层电性连接。第一电极与第二电极的图案不连接，且第三电极与第四电极的图案不连接。本发明提供另一种发光二极管，包括基板、设置于基板上的N型掺杂层、设置于N 型掺杂层与基板之间的多个阴极、设置于N型掺杂层上的主动层、设置于主动层上的P型掺杂层，以及设置于P型掺杂层上的多个阳极。阴极与N型掺杂层电性连接，且各阴极的图案彼此不连接。阳极与P型掺杂层电性连接，且各阳极的图案彼此不连接。本发明的发光二极管具有多个回路区，且各回路区中利用独立的阴极与阳极形成独立的回路，从而可使电流分布较均勻，进而提升亮度均勻度与发光效率。
图1显示了现有发光二极管的示意图；图2与图3显示了本发明一优选实施例的发光二极管的示意图；图4显示了本发明另一优选实施例的发光二极管的示意图。其中，附图标记说明如下1发光二极管10基板
12N型掺杂层14P型掺杂层
16主动层18阴极
20阳极30发光二极管
32基板331第一回路区
332第二回路区34第一掺杂层
36主动层38第二掺杂层
40电极42电极
401第一电极402第二电极
421第三电极422第四电极
40C接触垫42C接触垫
50发光二极I 52电流散布层
具体实施例方式在说明书及权利要求书中使用了某些词汇来描述特定的组件。本领域技术人员应可理解，制作商可能会用不同的名词来称呼同样的组件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异来作为区别组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区别的基准。在通篇说明书及权利要求书中所提及的“包括”为一开放式的用语，故应解释成“包括但不限定于”。再者，为使本领域技术人员能更进一步了解本发明，下文特列举本发明的数个优选实施例，并配合附图，详细说明本发明的构成内容。需注意的是附图仅以说明为目的，并未依照原尺寸作图。此外，在文中使用例如“第一”与“第二”等叙述，仅用以区别不同的组件， 并不对其产生顺序进行限制。请参考图2与图3。图2与图3显示了本发明一优选实施例的发光二极管的示意图，其中图1显示了发光二极管的俯视示意图，图3显示了图2的发光二极管沿剖线A-A’ 的剖面示意图。如图2与图3所示，本实施例的发光二极管30包括基板32、设置于基板32 上的第一掺杂层34、设置于第一掺杂层34上的主动层36、设置于主动层36上的第二掺杂层38、设置于第一掺杂层34与基板32之间的第一图案化电极层，以及设置于第二掺杂层 38上的第二图案化电极层。第一图案化电极层包括多个电极40，例如第一电极401与第二电极402，且第一电极401与第二电极402和第一掺杂层34电性连接。第二图案化电极层包括多个电极42，例如第三电极421与第四电极422，且第三电极421与第四电极422和第二掺杂层38电性连接。电极40、42可分别包括接触垫40C、42C，作为后续封装时电性连接的接点，以连接至外部电路。此外，基板32包括多个回路区，例如第一回路区331与第二回路区332，且第一电极401与第三电极421对应于第一回路区331，且第二电极402与第四电极422对应于第二回路区332。另外，第一掺杂层34则对应于第一回路区331与第二回路区332，主动层36对应于第一回路区331与第二回路区332，且第二掺杂层38对应于第一回路区331与第二回路区332。基板32可为蓝宝石(sapphire)基板，但不局限于此，例如可以为玻璃、磷化镓 (GaP)、磷砷化镓(GaAsP)、硒化锌( )、硫化锌(ZnS)、硒硫化锌(SiSSe)或碳化硅(SiC) 等基板。第一掺杂层34、主动层36与第二掺杂层38可分别为磊晶层，例如为氮化镓(GaN) 磊晶层，但不局限于此。电极40、42的材质可为导电性好的导电材质，例如金属、合金或金属氧化物等，但不局限于此，且电极40、42的材质可为单一材质或复合材质。在本实施例中，第一掺杂层34为N型掺杂层(例如N型氮化镓层)，而第二掺杂层38为P型掺杂层 (例如P型氮化镓层)，且在这种情况下，电极40作为阴极，且电极42作为阳极，但不局限于此。在本实施例中，第一电极401与第二电极402分别具有彼此不连接的回绕图案，且第三电极421与第四电极422分别具有彼此不连接的回绕图案(如图2所示)，其中第一电极401与第三电极421在第一回路区331内回绕，而第二电极402与第四电极422在第二回路区332内回绕，从而在驱动发光二极管30时，电流分布会较均勻，而可提升亮度均勻度与发光效率。在本发明中，尽管第一电极401与第二电极402分别具有彼此不连接的回绕图案，但其可根据设计选择而通过接触垫40C连接至不同的外部电压源或连接至相同的外部电压源；同理，尽管第三电极421与第四电极422分别具有彼此不连接的回绕图案，但其可根据设计选择而通过接触垫42C连接至不同的外部电压源或连接至相同的外部电压源。 另外值得说明的是第一电极401、第二电极402、第三电极421与第四电极422的图案设计并不局限于此，而可根据需要而进行变化。例如，电极的间的间距可进行调整。此外，举例而言，在俯视方向看，第一电极401与第二电极402可呈现出指间交错型态的图案，且第三电极421与第四电极422可呈现出指间交错型态的图案。在本发明中，各阴极与相对应的阳极形成回路，且各回路分别为独立的回路。举例而言，在本实施例中，第一电极401(阴极)与第三电极421(阳极)形成第一回路，第二电极402(阴极)与第四电极422(阳极)形成第二回路，且第一回路与第二回路为两独立的回路。精确地说，本发明将单一发光二极管区分为至少二个回路区，其中第一掺杂层、主动层36与第二掺杂层38大体上分别为一整面完整的膜层并覆盖发光二极管的所有回路区， 而各回路区中则利用独立的阴极与阳极形成独立的回路，从而可使电流分布较均勻，进而提升亮度均勻度与发光效率。值得说明的是，本发明的发光二极管并不局限于区分为二个回路区，而可根据发光二极管的尺寸及其它考虑区分为三个、四个或更多的回路区，且在各回路区中均分别使阴极与相对应的阳极形成独立的回路，以达到使电流分布均勻，进而提升亮度均勻度与发光效率的作用。另外，为了增加发光二极管的出光率，基板32的任一表面也可选择性地形成微结构。本发明的发光二极管并不局限于上述实施例。下文将介绍本发明的另一优选实施例的发光二极管，且为了便于比较各实施例的不同之处并简化说明，在下文的各实施例中使用相同的符号标注相同的组件，且主要针对各实施例的不同之处进行说明，而不再对重复部分进行赘述。请参考图4。图4显示了本发明另一优选实施例的发光二极管的示意图。如图4 所示，本实施例的发光二极管50还包括电流散布层(current spreadinglayer) 52，设置于第二掺杂层38以及阳极例如第三电极421与第四电极422之间。电流散布层52可为透明导电层例如氧化铟锡，其可进一步增加电流分布的均勻性，以提升亮度均勻度与发光效率。综上所述，本发明的发光二极管具有多个回路区，且各回路区中利用独立的阴极与阳极形成独立的回路，从而可使电流分布较均勻，进而提升亮度均勻度与发光效率。以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
权利要求
1.一种发光二极管，其特征在于，包括基板；第一掺杂层，设置于所述基板上；第一电极与第二电极，设置于所述第一掺杂层与所述基板之间，其中所述第一电极与所述第二电极和所述第一掺杂层电性连接，且所述第一电极与所述第二电极的图案不连接；主动层，设置于所述第一掺杂层上；第二掺杂层，设置于所述主动层上；以及第三电极与第四电极，设置于所述第二掺杂层上，其中所述第三电极与所述第四电极和所述第二掺杂层电性连接，且所述第三电极与所述第四电极的图案不连接。
2.如权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述第一掺杂层为N型掺杂层，且所述第二掺杂层为P型掺杂层。
3.如权利要求2所述的发光二极管，其特征在于，所述第一电极与所述第二电极为阴极，且所述第三电极与所述第四电极为阳极。
4.如权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，还包括电流散布层，设置于所述第二掺杂层以及所述第三电极与所述第四电极之间。
5.如权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述基板包括一第一回路区与一第二回路区，所述第一电极与所述第三电极对应于所述第一回路区，且所述第二电极与所述第四电极对应于所述第二回路区。
6.如权利要求5所述的发光二极管，其特征在于，所述第一掺杂层对应于所述第一回路区与所述第二回路区，所述主动层对应于所述第一回路区与所述第二回路区，且所述第二掺杂层对应于所述第一回路区与所述第二回路区。
7.如权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述第一电极与所述第二电极分别具有彼此不连接的回绕图案，且所述第三电极与所述第四电极分别具有一彼此不连接的回绕图案。
8.一种发光二极管，其特征在于，包括基板；N型掺杂层，设置于所述基板上；多个阴极，设置于所述N型掺杂层与所述基板之间，其中所述阴极与所述N型掺杂层电性连接，且各所述阴极的图案彼此不连接；主动层，设置于所述N型掺杂层上；P型掺杂层，设置于所述主动层上；以及多个阳极，设置于所述P型掺杂层上，其中所述阳极与所述P型掺杂层电性连接，且各所述阳极的图案彼此不连接。
9.如权利要求8所述的发光二极管，其特征在于，还包括电流散布层，设置于所述P型掺杂层以及所述阳极之间。
10.如权利要求8所述的发光二极管，其特征在于，所述基板包括多个回路区，各所述阴极与其相对应的所述阳极分别对应于相对应的回路区。
11.如权利要求10所述的发光二极管，其特征在于，所述N型掺杂层对应于所述回路区，所述主动层对应于所述回路区，且所述P型掺杂层对应于所述回路区。
12.如权利要求8所述的发光二极管，其特征在于，各所述阴极分别具有彼此不连接的回绕图案，且各所述阳极分别具有彼此不连接的回绕图案。
全文摘要
本发明公开了一种发光二极管，包括基板、设置于基板上的N型掺杂层、设置于N型掺杂层与基板之间的多个阴极、设置于N型掺杂层上的主动层、设置于主动层上的P型掺杂层，以及设置于P型掺杂层上的多个阳极。阴极与N型掺杂层电性连接，且各阴极的图案彼此不连接。阳极与P型掺杂层电性连接，且各阳极的图案彼此不连接。
文档编号H01L33/36GK102403431SQ20111002062
公开日2012年4月4日 申请日期2011年1月7日 优先权日2010年9月14日
发明者丁逸圣, 吕志轩, 李芳仪, 潘锡明, 郑惟纲 申请人:璨圆光电股份有限公司