[發明專利]發光二極管及其制造方法

有效

• 申請號: 201611048693.7
• 申請日: 2011-06-13
• 公開（公告）號: CN106784233B
• 公開（公告）日: 2018-10-19
• 發明（設計）人: 許暋贊;陳相奇;金鐘奎;慎鎮哲;李曉羅;李剡劤
• 申請（專利權）人: 首爾偉傲世有限公司
• 主分類號: H01L33/46
• 分類號: H01L33/46;H01L33/00
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 劉燦強;尹淑梅

本發明的示例性實施例提供了發光二極管(LED)芯片和一種制造該發光二極管芯片的方法。根據示例性實施例的LED芯片包括：基底；發光結構，布置在基底上；以及布置在基底下方的交替層壓底部結構。交替層壓底部結構包括多個電介質對，每個電介質對包括具有第一折射率的第一材料層和具有第二折射率的第二材料層，第一折射率比第二折射率大。

技術領域

本發明的示例性實施例涉及一種發光二極管芯片及其制造方法，更具體地講，涉及一種具有提高的發光效率的發光二極管芯片及其制造方法。

背景技術

氮化鎵(GaN)基藍或紫外(UV)發光二極管(LED)應用范圍廣泛。具體地講，發射混合顏色的光(例如，白光)的各種類型的LED封裝件已經應用于背光單元和一般照明等。

由于LED封裝件的光學功率通常依賴于LED芯片的發光效率，因此對具有提高的發光效率的LED芯片的研發集中進行了大量研究。例如，為了改善光提取效率，在LED芯片的發光平面上可以形成粗糙的表面，或者可以調整透明基底或外延層的形狀。

可選擇地，諸如Al的金屬反射器可以設置在與發光平面相對的芯片安裝平面上，以反射向芯片安裝平面傳播的光，這可以提高發光效率。即，金屬反射器可以用于反射光并減少光學損失，從而提高發光效率。然而，反射金屬可能因氧化而使反射率劣化，所以金屬反射器可能具有相對低的反射率。

因此，近期研究已經集中于利用交替地逐個堆疊的具有不同折射率的材料的層壓件的反射層的高反射率和相對穩定的反射特性兩者。

然而，這樣的交替層壓結構在窄的波長帶內會具有高的反射率，而在其他波長帶內會具有低的反射率。因此，對于利用通過磷光體等進行波長轉換的光以發射白光的LED封裝件，交替層壓結構可能不能對于經受波長轉換的光提供有效的反射特性，并且在提高LED封裝件的發光效率方面會具有有限的能力。此外，交替層壓結構可以對垂直入射光展現出高反射率，但是可能對具有相對大的入射角的光展現出相對低的反射率。

可以通過增加在交替層壓結構中堆疊的層的總數并調整各個層的厚度來加寬具有高反射率的波長帶。然而，交替層壓結構中的大量的層會使得難以調整各個層的厚度，并且改變層的總數會改變各個層的厚度，因此難以確定各個層的最佳厚度。

發明內容

技術問題

本發明的示例性實施例提供了一種具有提高的發光效率的LED芯片。

本發明的示例性實施例提供了一種可以提高LED封裝件的發光效率的LED芯片。

本發明的示例性實施例提供了一種有助于確定交替層壓結構中的層的層壓順序和每個層的光學厚度的發光二極管芯片及其制造方法。

本發明的附加特征將在下面的描述中進行闡述，并且部分地根據描述將是明顯的，或者可以通過本發明的實施而了解。

技術方案

本發明的示例性實施例提供了一種發光二極管芯片，所述發光二極管芯片包括基底、布置在基底上的發光結構以及交替層壓底部結構，發光結構包括第一導電型半導體層、第二導電型半導體層以及設置在第一導電型半導體層與第二導電型半導體層之間的有源層，基底布置在交替層壓底部結構上，交替層壓底部結構包括多個電介質對，每個電介質對包括具有第一折射率的第一材料層和具有第二折射率的第二材料層，第一折射率比第二折射率大。此外，所述多個電介質對包括：多個第一電介質對，包括第一材料層和第二材料層，第一材料層和第二材料層的光學厚度均小于λ/4；第二電介質對，包括第一材料層和第二材料層，第一材料層和第二材料層中的一個材料層的光學厚度小于λ/4，另一個材料層的光學厚度大于λ/4；以及多個第三電介質對，包括第一材料層和第二材料層，第一材料層和第二材料層的光學厚度均大于λ/4，其中，λ是可見光范圍的中心波長。