目前許多以 AlGaInP 為基材的 LED 大部分被用來提供作為交通信號和汽車剎車燈的紅色光源。然而，此類型的器件如果每單位流明成本更低廉的話，將可以更成功的應(yīng)用于商品化的產(chǎn)品。例如投影機、液晶電視的背光源以及色溫調(diào)變裝置等。

　　降低每單位流明成本的方法可以使用新技術(shù)提高 LDE 的效率，例如改善成長的條件或器件制程的方式，將此器件的內(nèi)部量子效率提高至理論極限，如此便能提高 LED 器件的發(fā)光提取效率。

　　目前已經(jīng)有許多的技術(shù)朝向此目標進行開發(fā)研究，但是沒有一個是合適的。加入分布式布拉格反射器 (distributed Bragg reflector, DBR) 于 LED 中用來降低光源在 GaAs 基板上的吸收，但是反射光源在傾斜入射角度的效率相對低，這是因為明顯的光學損失所造成的。改善的方式可以取代該基板替換成可穿透的基材，例如藍寶石或 GaP，但是依舊還是有缺點，這是因為這些方式并無法釋放出有效的熱傳功率系數(shù)，仍須使用最大的驅(qū)動電流和流明輸出值。不過，表面的型態(tài)依舊能增加光的輸出，但是若利用傳統(tǒng)的化學刻蝕技術(shù)則不容易控制邊界和刻蝕范圍。

　　熱傳導問題最近使用一種新的方式，通過取向附生層的轉(zhuǎn)換來通電與熱傳導基板。然而，即便使用此種先進的方式，光學效率在許多商品化的 620 nm 波長的 LED 僅僅只有 50 lm/W。這意味著高亮度的 LED 的產(chǎn)生來自于多種不同的技術(shù)結(jié)合而成，如此便無法滿足客戶對效率的期望。

　　無論如何，在臺灣的晶元光電股份有限公司，我們擁有尚未公開發(fā)表的新系列 AlGaInP LED，該產(chǎn)品能產(chǎn)生遠大于目前技術(shù)的效率。針對這些產(chǎn)品，我們將其命名為P和A系列（雖然他們最初是分別被命名為鳳凰和寶瓶 LED）。主要的特色在于光的激發(fā)效率最少為 50% ，這一切都要歸功于額外的多層膜結(jié)構(gòu)的波形表面型態(tài)以及不同等級的反射系數(shù)。更重要的是，我們使用原有的設(shè)備便可從事制造，并且量能滿載。

　　我們稱此專利的的多層膜結(jié)構(gòu)為“朗伯穿透和反射膜層”，因為他們是依循 Johann Heinrich Lambert 的余弦散射定律。這些結(jié)構(gòu)的反射或發(fā)散在垂直于表面的方向擁有極大的強度，在最傾斜的角度則強度最弱（請見圖一的定義）

圖一：(a) Lambertian穿透面在垂直于該表面時會擁有最大的穿透率（透光強度與 cos[θ] 成正比，θ表示從基板平面到垂直位置間的角度），本圖箭頭的長度表示光源的強度。(b) Lambertian反射面產(chǎn)生相同強度的分布，晶元光電已經(jīng)確認過Lambertian本身的傳輸特性 (c) 和反射器。(d) 入射光束的角度θ為0°、30°和 60°，而觀測的角度從5°到80°之間。