[發明專利]倒裝發光二極管和半導體發光裝置

在審

• 申請號: 202111621887.2
• 申請日: 2021-12-28
• 公開（公告）號: CN114373845A
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發明（設計）人: 王慶;何敏游;曾江斌;劉小亮;夏章艮;洪靈愿;張中英
• 申請（專利權）人: 廈門三安光電有限公司
• 主分類號: H01L33/46
• 分類號: H01L33/46;H01L33/06
• 代理公司: 北京漢之知識產權代理事務所(普通合伙) 11479
• 代理人: 王立紅

本申請提供一種倒裝發光二極管和半導體發光裝置，其包括襯底、半導體堆疊層和光學薄膜堆疊層，半導體堆疊層形成在襯底的第一表面上，用于輻射光線；光學薄膜堆疊層形成在襯底的第二表面上，且包括第一反射膜組，第一反射膜組包括重復疊置的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滿足：第一反射膜組對于420nm～480nm范圍內的任一波長且入射角為第一角度的光線進行反射，對任一波長且入射角為第二角度的光線進行部分透射，第一角度小于第二角度。通過對光學薄膜堆疊層的材料性能、厚度進行優化，在保持大角度出光的同時，對于相對小的角度出光具有較大反射率，對于相對大的角度出光具有較小反射率，可提高倒裝發光二極管的亮度。

技術領域

本申請涉及半導體相關技術領域，具體涉及一種倒裝發光二極管和半導體發光裝置。

背景技術

發光二極管作為光源在照明領域、顯示領域已得到迅速發展，尤其是在背光顯示領域。近年來，背光顯示領域對于顯示器件的顯示效果提出了更高要求，亞毫米發光二極管(Mini LED)作為傳統發光二極管的改良版本，被迅速推廣，其能夠明顯提升顯示器件的顯示效果。

Mini LED需具有良好的出光效果，提升其出光效果的方法有兩種，一種為MiniLED的倒裝設計，另一種為控制Mini LED的出光角度，出光角度的大小直接決定Mini LED的多項光學性能表現。現有解決辦法是將Mini LED進行倒裝設計，使Mini LED自襯底側出光，并于襯底上鍍分布式布拉格反射層。傳統分布式布拉格反射層通常是低折射率材料層搭配高折射率材料層進行重復堆疊，通過各層材料層的厚度搭配設計，例如通常是薄的光學膜堆搭配厚的光學膜堆設計，薄的光學膜堆具有數對薄的低折射率材料層與薄的高折射率材料層，厚的光學膜堆具有數對相對厚的低折射率材料層與厚的高折射率材料層，并且每一層材料層的光學厚度均介于100nm～150nm范圍內，能夠阻止Mini LED正面漏光的同時，對Mini LED內部輻射的光具有較大的反射率，例如，如圖15所示，至少對于波長范圍為420nm～480nm且出光角為0°～60°的光具有高于90％的反射率，其能夠促進光線從Mini LED的側壁出射，從而實現大的出光角度。然而，反復的內部反射易導致內部吸收，從而導致MiniLED的亮度受到損失。并且，分布式布拉格反射層的厚度較厚，通常超過2微米，層數超過20層，易降低切割良率，崩邊崩角幾率高。

發明內容

本申請的目的在于提供一種倒裝發光二極管，其通過對襯底出光面側的光學薄膜堆疊層的材料性能、厚度進行優化，在保持大角度出光的同時，對于相對小的角度出光具有較大反射率，對于相對大的角度出光具有較小反射率，可有效提高倒裝發光二極管的亮度，另外，光學薄膜堆疊層的厚度設計也能提升倒裝發光二極管制程的良率。

另一目的還在于提供一種半導體發光裝置，該半導體發光裝置采用上述的倒裝發光二極管。

第一方面，一種倒裝發光二極管，其包括：

襯底，具有相對設置的第一表面和第二表面；

半導體堆疊層，形成在第一表面上，并用于輻射光線；

光學薄膜堆疊層，形成在第二表面上；光學薄膜堆疊層包括第一反射膜組，第一反射膜組包括重復疊置的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能夠滿足：第一反射膜組對于420nm～480nm范圍內的任一波長且入射角為第一角度的光線進行反射，對任一波長且入射角為第二角度的光線進行部分透射，第一角度小于第二角度。

在一種可能的實施方案中，第一反射膜組對420nm～480nm范圍內一任一波長的第一角度的光線的反射率大于第一反射膜組對420nm～480nm范圍內一任一波長的第二角度的光線的反射率。

在一種可能的實施方案中，第一反射膜組對于440nm～455nm范圍內的任一波長且入射角為第一角度的光線進行反射，對440nm～455nm范圍內的任一波長且入射角為第二角度的光線進行部分透射，第一角度小于第二角度。