CN102299229A - 具备布拉格薄膜与金属层的发光二极管 - Google Patents

具备布拉格薄膜与金属层的发光二极管 Download PDF

Info

Publication number
CN102299229A
CN102299229A CN2010102105387A CN201010210538A CN102299229A CN 102299229 A CN102299229 A CN 102299229A CN 2010102105387 A CN2010102105387 A CN 2010102105387A CN 201010210538 A CN201010210538 A CN 201010210538A CN 102299229 A CN102299229 A CN 102299229A
Authority
CN
China
Prior art keywords
film
prague
layer
light
metal level
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2010102105387A
Other languages
English (en)
Inventor
颜良吉
李逸骏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LIANSHENG OPTOELECTRONICS CO Ltd
Original Assignee
LIANSHENG OPTOELECTRONICS CO Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LIANSHENG OPTOELECTRONICS CO Ltd filed Critical LIANSHENG OPTOELECTRONICS CO Ltd
Priority to CN2010102105387A priority Critical patent/CN102299229A/zh
Publication of CN102299229A publication Critical patent/CN102299229A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Led Devices (AREA)

Abstract

本发明涉及一种具备布拉格薄膜与金属层的发光二极管，其于一蓝宝石基板下面镀上一布拉格薄膜与一金属层，该布拉格薄膜为多层具有两种不同折射率的光学薄膜叠置而成，且可经光学运算而具有优化的厚度与材料堆栈，由此该布拉格薄膜与该金属层可形成高反射率区域，且对不同入射角的入射光都具有良好的反射率，可反射该发光层所产生的光，使得朝下射出的光再一次反射而由表面或侧边出光，以大幅提升光淬取效率。

Description

具备布拉格薄膜与金属层的发光二极管
技术领域
本发明涉及一种发光二极管结构，尤其涉及具备布拉格薄膜与金属层的发光二极管。
背景技术
参照图1所示，其为传统蓝光发光二极管的结构，其为在一蓝宝石基板1上依次成长一N型氮化镓层2、一活化层3与一P型氮化镓层4，并于该N型氮化镓层2与该P型氮化镓层4上分别镀上一N型电极5与一P型电极6后，即形成发光二极管结构。
此传统蓝光发光二极管结构，其所发出的光为不定方向，因此大半的光会从蓝宝石基板1处散出，而无法作为显示光源使用，进而降低了光源的淬取效率。
因此，已知为了增加光源的淬取效率，必须搭配封装模块中的反射材料才能将射向底部的光由正面或侧向反射出去，然而，即使镀有高反射的金属于发光二极管晶粒的背面，因金属本身具有吸光的特性，会降低底部反射的效率，仍无法有效增加光源的淬取效率。
发明内容
因此，本发明的主要目的在于提供一种具有高反射率的发光二极管结构，以增加发光亮度。
基于上述目的，本发明提供一种具备布拉格薄膜与金属层的发光二极管，其包含一蓝宝石基板、一布拉格薄膜、一发光层与一金属层，其中发光层成长于该蓝宝石基板上，该布拉格薄膜设于该蓝宝石基板远离该发光层的一侧，且该布拉格薄膜具有至少两个薄膜层，该至少两个薄膜层为两种不同折射率的材料交互叠置，而该金属层设于该布拉格薄膜上。
据此，本发明的优点在于，可通过形成于该蓝宝石基板之下的布拉格薄膜与金属层，具有极高的反射率，提供作为高反射率的区域，以反射该发光层所产生的光，使得朝下射出的光再一次反射而由表面或侧边出光，以大幅提升光的淬取效率。
附图说明
图1为已知发光二极管结构的剖面图。
图2为本发明发光二极管结构的剖面图。
图3为本发明的布拉格薄膜的剖面图。
图4为本发明的发光示意图。
图5为本发明的波长-反射率曲线图。
图6为本发明的入射角-反射率的曲线图。
具体实施方式
因此，有关本发明的详细内容及技术说明，现以实施例来作进一步说明，但应了解的是，该实施例仅用于例示说明，而不应被解释为本发明实施的限制。
参照图2所示，本发明为一种具备布拉格薄膜与金属层的发光二极管，其包含一蓝宝石基板10、一布拉格薄膜20、一发光层30与一金属层40，该发光层30成长于该蓝宝石基板10上，且该布拉格薄膜20设于该蓝宝石基板10的远离该发光层30的一侧，并且该金属层40设于该布拉格薄膜20上。
另外，该发光层30包含一N型半导体层31、一活化层32与一P型半导体层33，其中该N型半导体层31与该P型半导体层33上分别镀有一N型电极34与一P型电极35，并且该N型半导体层31与该P型半导体层33为选自氮化镓(GaN)、氮化铟镓(InGaN)、氮化铝铟镓(AlInGaN)、磷化镓(GaP)、磷化铝铟镓(AlInGaP)、磷化铝铟(AlInP)与砷化铝镓(AlGaAs)的任一种制成，而该活化层32为氮化镓(GaN)、氮化铟镓(InGaN)、氮化铝铟镓(AlInGaN)、磷化镓(GaP)、磷化铝铟镓(AlInGaP)、磷化铝铟(AlInP)与砷化铝镓(AlGaAs)中的任一种的量子井(QuantumWell)搭配阻挡层(Barrier)的周期性结构。
一并参照图3所示，该布拉格薄膜20具有至少两个薄膜层21、22，该至少两个薄膜层21、22为两种不同折射率的材料交互叠置，即该布拉格薄膜20为多层膜结构，此处为了表示的方便，仅绘制四个来代表。另外，该布拉格薄膜20中，折射率较高的薄膜层21可以选自折射率(Refraction Index)大于1.7的高折射率光学薄膜材料(如二氧化钛(TiO2)、多氮化硅(SiNx)、五氧化二钽(Ta2O5)、氧化锆(Zr2O3))中的任一种，折射率较低的薄膜层22可以选自折射率(Refraction Index)低于1.7的低折射率光学薄膜材料(如二氧化硅(SiO2)、氟化镁(MgF2)中的任一种。另外，该金属层40可以由银与铝中的任一种制成。
参照图4所示，本发明于蓝宝石基板10下面，设置该布拉格薄膜20与该金属层40，且该布拉格薄膜20交互排列两种不同折射率的材料，因而可提供作为高反射率的区域，从而可反射该发光层30所产生的光，使得朝下射出的光再一次反射而由表面或侧边出光，以提升光淬取效率。
参照图5与图6所示，本发明的布拉格薄膜20可经优化而具有优化的厚度与材料堆栈，其优化方式为通过计算机仿真软件以类似布拉格反射镜的结构做优化。传统布拉格反射镜是以两种不同材料的介电层交叉堆栈，其每种材料在相互堆栈的过程中的光学厚度是相同的，可以称其周期性堆栈交错组合为一组布拉格反射镜。而具有优化的布拉格薄膜20是以一组以上的布拉格反射镜所组合而成，此外具有优化的各层光学厚度于每组布拉格反射镜是不相同的，在镀完具有优化布拉格薄膜20后，于最后一层镀上铝或银系列的金属层40，以提供全角度的高反射特性。
而本发明的实施例，其优化后薄膜各层结构如下：
第一层(1st)SiO2：λ/(4n)；第二层(2nd)TiO2：λ/(4n)；第三层(3rd)SiO2：λ/(4n)；第四层(4th)TiO2：λ/(4n)；第五层(5th)SiO2：5λ/(4n)；第六层(6th)TiO2：3λ/(4n)；第七层(7th)SiO2：2.41λ/(4n)；第八层(8th)TiO2：1.2λ/(4n)；第九层(9th)SiO2：2.43λ/(4n)；第十层(10th)TiO2：0.5λ/(4n)；其中λ为入射光的波长、n为正整数。
如图5所示，其光垂直组件由正上方射入，其中光反射率曲线5A为传统使用纯铝的曲线图，光反射率曲线5B为本发明使用该布拉格薄膜20与该金属层40(使用铝)的曲线图，光反射率曲线5C则为优化后的布拉格薄膜20与该金属层40(使用铝)的曲线图，由图可知，使用布拉格薄膜20的光反射率曲线5B、5C明显高于传统的光反射率曲线5A，即，可增加反射率而提升光淬取效率。
而如图6所示，光反射率曲线6A为460nm光波于传统使用纯铝于不同角度入射的曲线图，光反射率曲线6B则为使用该布拉格薄膜20与该金属层40(使用铝)的曲线图，光反射率曲线6C则为优化后的布拉格薄膜20与该金属层40(使用铝)的曲线图，如图所示，使用优化后的布拉格薄膜20其在不同的入射角都具有良好的反射率，因此可大幅地提高光淬取效率。

Claims (10)

1.一种具备布拉格薄膜与金属层的发光二极管，其特征在于，包含：
一蓝宝石基板(10)；
一发光层(30)，所述发光层(30)成长于所述蓝宝石基板(10)上；
一布拉格薄膜(20)，所述布拉格薄膜(20)设于所述蓝宝石基板(10)的远离所述发光层(30)的一侧，且所述布拉格薄膜(20)具有至少两个薄膜层(21、22)，所述至少两个薄膜层(21、22)为两种不同折射率的材料交互叠置；以及
一金属层(40)，所述金属层(40)设于所述布拉格薄膜(20)上。
2.根据权利要求1所述的具备布拉格薄膜与金属层的发光二极管，其特征在于，所述发光层(30)包含一N型半导体层(31)、一活化层(32)与一P型半导体层(33)。
3.根据权利要求2所述的具备布拉格薄膜与金属层的发光二极管，其特征在于，所述N型半导体层(31)与所述P型半导体层(33)上分别镀有一N型电极(34)与一P型电极(35)。
4.根据权利要求2所述的具备布拉格薄膜与金属层的发光二极管，其特征在于，所述N型半导体层(31)与所述P型半导体层(33)由氮化镓、氮化铟镓、氮化铝铟镓、磷化镓、磷化铝铟镓、磷化铝铟与砷化铝镓中的任一种制成。
5.根据权利要求2所述的具备布拉格薄膜与金属层的发光二极管，其特征在于，所述活化层(32)为氮化镓、氮化铟镓、氮化铝铟镓、磷化镓、磷化铝铟镓、磷化铝铟与砷化铝镓中的任一种的量子井搭配阻挡层的周期性结构。
6.根据权利要求1所述的具备布拉格薄膜与金属层的发光二极管，其特征在于，所述布拉格薄膜(20)的薄膜层折射率较高者为折射率大于1.7的高折射率光学薄膜材料，所述布拉格薄膜(20)的薄膜层折射率较低者为折射率低于1.7的低折射率光学薄膜材料。
7.根据权利要求6所述的具备布拉格薄膜与金属层的发光二极管，其特征在于，高折射率光学薄膜材料选自二氧化钛、多氮化硅、五氧化二钽、氧化锆中的任一种。
8.根据权利要求6所述的具备布拉格薄膜与金属层的发光二极管，其特征在于，低折射率光学薄膜材料选自二氧化硅、氟化镁中的任一种。
9.根据权利要求1所述的具备布拉格薄膜与金属层的发光二极管，其特征在于，所述金属层(40)选自银与铝中的任一种。
10.根据权利要求1所述的具备布拉格薄膜与金属层的发光二极管，其特征在于，所述布拉格薄膜(20)优化后的材料与厚度依次为，第一层：二氧化硅、λ/(4n)；第二层：二氧化钛、λ/(4n)；第三层：二氧化硅、λ/(4n)；第四层：二氧化钛、λ/(4n)；第五层：二氧化硅、5λ/(4n)；第六层：二氧化钛、3λ/(4n)；第七层：二氧化硅、2.41λ/(4n)；第八层：二氧化钛、1.2λ/(4n)；第九层：二氧化硅：2.43λ/(4n)；第十层：二氧化钛、0.5λ/(4n)，其中λ为入射波长，n为正整数。
CN2010102105387A 2010-06-22 2010-06-22 具备布拉格薄膜与金属层的发光二极管 Pending CN102299229A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010102105387A CN102299229A (zh) 2010-06-22 2010-06-22 具备布拉格薄膜与金属层的发光二极管

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010102105387A CN102299229A (zh) 2010-06-22 2010-06-22 具备布拉格薄膜与金属层的发光二极管

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102299229A true CN102299229A (zh) 2011-12-28

Family

ID=45359516

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010102105387A Pending CN102299229A (zh) 2010-06-22 2010-06-22 具备布拉格薄膜与金属层的发光二极管

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102299229A (zh)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102751400A (zh) * 2012-07-18 2012-10-24 合肥彩虹蓝光科技有限公司 一种含金属背镀的半导体原件的切割方法
CN102825668A (zh) * 2012-09-14 2012-12-19 合肥彩虹蓝光科技有限公司 一种含介电层的半导体原件的切割方法
CN104576706A (zh) * 2015-01-27 2015-04-29 京东方科技集团股份有限公司 底发射型有机电致发光显示器件、其制作方法及显示装置
CN105098018A (zh) * 2015-06-01 2015-11-25 圆融光电科技股份有限公司 倒装led芯片的制造方法
US9722003B2 (en) 2015-01-27 2017-08-01 Boe Technology Group Co., Ltd. Bottom emission organic electroluminescence display device, preparation method thereof, and display apparatus
CN109427936A (zh) * 2017-08-24 2019-03-05 首尔伟傲世有限公司 具有分布式布拉格反射器的发光二极管
CN109728199A (zh) * 2019-01-03 2019-05-07 京东方科技集团股份有限公司 反射电极及其制备方法、有机发光二极管和显示装置
CN110112184A (zh) * 2019-04-17 2019-08-09 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 显示面板和电子设备
CN110320670A (zh) * 2018-03-30 2019-10-11 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 全介质反射型高效超薄分束器及其制备方法与应用

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060138449A1 (en) * 2002-11-25 2006-06-29 Super Nova Optoelectronics Corp. Gallium nitride based light-emitting device
CN101197417A (zh) * 2008-01-07 2008-06-11 普光科技（广州）有限公司 氮化镓基发光二极管芯片及其制作方法
CN101276862A (zh) * 2007-03-26 2008-10-01 晶元光电股份有限公司 发光二极管及其制造方法
CN101409314A (zh) * 2007-10-08 2009-04-15 杨文明 一种高光效发光二极管晶片
US7622746B1 (en) * 2006-03-17 2009-11-24 Bridgelux, Inc. Highly reflective mounting arrangement for LEDs

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060138449A1 (en) * 2002-11-25 2006-06-29 Super Nova Optoelectronics Corp. Gallium nitride based light-emitting device
US7622746B1 (en) * 2006-03-17 2009-11-24 Bridgelux, Inc. Highly reflective mounting arrangement for LEDs
CN101276862A (zh) * 2007-03-26 2008-10-01 晶元光电股份有限公司 发光二极管及其制造方法
CN101409314A (zh) * 2007-10-08 2009-04-15 杨文明 一种高光效发光二极管晶片
CN101197417A (zh) * 2008-01-07 2008-06-11 普光科技（广州）有限公司 氮化镓基发光二极管芯片及其制作方法

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102751400A (zh) * 2012-07-18 2012-10-24 合肥彩虹蓝光科技有限公司 一种含金属背镀的半导体原件的切割方法
CN102825668A (zh) * 2012-09-14 2012-12-19 合肥彩虹蓝光科技有限公司 一种含介电层的半导体原件的切割方法
CN102825668B (zh) * 2012-09-14 2015-01-21 合肥彩虹蓝光科技有限公司 一种含介电层的半导体原件的切割方法
CN104576706A (zh) * 2015-01-27 2015-04-29 京东方科技集团股份有限公司 底发射型有机电致发光显示器件、其制作方法及显示装置
WO2016119378A1 (zh) * 2015-01-27 2016-08-04 京东方科技集团股份有限公司 底发射型有机电致发光显示器件、其制作方法及显示装置
US9722003B2 (en) 2015-01-27 2017-08-01 Boe Technology Group Co., Ltd. Bottom emission organic electroluminescence display device, preparation method thereof, and display apparatus
CN105098018A (zh) * 2015-06-01 2015-11-25 圆融光电科技股份有限公司 倒装led芯片的制造方法
CN105098018B (zh) * 2015-06-01 2017-11-21 圆融光电科技股份有限公司 倒装led芯片的制造方法
CN109427936A (zh) * 2017-08-24 2019-03-05 首尔伟傲世有限公司 具有分布式布拉格反射器的发光二极管
CN110320670A (zh) * 2018-03-30 2019-10-11 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 全介质反射型高效超薄分束器及其制备方法与应用
CN109728199A (zh) * 2019-01-03 2019-05-07 京东方科技集团股份有限公司 反射电极及其制备方法、有机发光二极管和显示装置
CN110112184A (zh) * 2019-04-17 2019-08-09 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 显示面板和电子设备

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102299229A (zh) 具备布拉格薄膜与金属层的发光二极管
US8981410B1 (en) Distributed bragg reflector for reflecting light of multiple wavelengths from an LED
JP6013555B2 (ja) 発光ダイオードチップ及びそれを製造する方法
US8829543B2 (en) Semiconductor light emitting device and flip chip package device
CN102280548A (zh) 发光二极管结构及其制造方法
KR20160093544A (ko) Led 소자
CN102683532A (zh) 一种含有图形化dbr结构的衬底
TWI531085B (zh) 發光二極體晶片
TWI754988B (zh) 具有改良色純度之發光二極體
CN103390711B (zh) 一种具有电极反射层的led芯片及其制作方法
CN114530532A (zh) 一种布拉格反射镜及具有布拉格反射镜的发光二极管
US20120043567A1 (en) Led structure with bragg film and metal layer
Lee et al. Design of ITO/SiO2/TiO2 distributed Bragg reflectors as a p-type electrode in GaN-based flip-chip light emitting diodes
US20050104078A1 (en) Light-emitting diode having chemical compound based reflective structure
CN102683547A (zh) 发光二极管封装结构
TWI811000B (zh) Ｌｅｄ外延結構以及發光二極體
CN207743251U (zh) 一种发光二极管芯片
CN108461611B (zh) 一种背光源及其制作方法
CN210692570U (zh) 一种倒装结构深紫外发光二极管
Lin et al. Enhanced light output in InGaN-based light-emitting diodes with omnidirectional one-dimensional photonic crystals
TW201618328A (zh) 一種發光二極體之電流阻擋層結構
CN101630708A (zh) 高效率发光装置及其形成方法
CN102299225B (zh) 具有高反射与低缺陷密度的发光二极管结构
KR100880635B1 (ko) 발광 소자
TW201145560A (en) Light-emitting diode with Bragg film and metal layer

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20111228