发光二极管芯片制造技术

本发明专利技术揭示了一种发光二极管芯片，包括第一型半导体层、发光层、第二型半导体层、电流阻挡层、透明导电层以及电极；发光层位于第一型半导体层上；第二型半导体层位于发光层上；电流阻挡层位于第二型半导体层上；透明导电层位于第二型半导体层上，且覆盖电流阻挡层；电极位于与电流阻挡层相对应的透明导电层上；电流阻挡层与电极分别在截面上具有第一宽度与第二宽度，且电流阻挡层的第一宽度大于电极的第二宽度。本发明专利技术的发光二极管芯片具有良好的发光效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种发光组件，且特别是有关于一种具有电流阻挡层的发光二极管芯片。
技术介绍
由于近来石化能源逐渐减少，且对于节能产品的需求日益增长，发光二极管（LED）技术也因而显著发展。在油价不稳定的条件下，世界上许多国家都积极投身于节能产品的开发，而节能照明装置中的发光二极管的应用即是此趋势下的产物。此外，随着发光二极管技术的进步，白色或其它颜色（例如蓝色）发光二极管的应用则变得更加广泛。当发光二极管的技术随着时间推移而成熟，越来越多的应用领域应运而生。举例而言，发光二极管的照明应用领域，包括家用的壁灯、夜灯（由于其对亮度的要求低，因此是以发光二极管作为光源的最早领域）、辅灯、庭园灯或阅读灯，以及公众场合用的应急灯或病床灯，以及商办大楼用的射灯、筒灯或灯条，与户外用的建筑外墙或太阳能灯，或用于声光秀等等。发光二极管的优势，除了如功耗低，无汞，寿命长，二氧化碳排放少外，世界各国政府禁止使用汞的环境政策也鼓励科研人员投入白色发光二极管技术的研发和应用当中。当环境保护已成为一种全球趋势时，发光二极管作为一种绿色能源，是全球主流趋势。如前面所指出的，它已被广泛地应用于3C产品的指示和显示设备中；并且，随着发光二极管产品良率的增加，制造成本已大大降低，因此，对于发光二极管的需求也不断增加。如上所述，高亮度发光二极管的发展已经成为相关领域以及公司的研究焦点，然而，目前的发光二极管的应用设计中仍存在缺陷，使得它难以达到最佳的发光效率。
技术实现思路
本专利技术提供一种发光二极管芯片，具有良好的发光效率。为实现本专利技术的上述目的之一，本专利技术提供一种发光二极管芯片，包括第一型半导体层、发光层、第二型半导体层、电流阻挡层、透明导电层以及电极；发光层位于第一型半导体层上；第二型半导体层位于发光层上；电流阻挡层位于第二型半导体层上；透明导电层位于第二型半导体层上，且覆盖电流阻挡层；电极位于与电流阻挡层相对应的透明导电层上；电流阻挡层与电极分别在截面上具有第一宽度与第二宽度，且电流阻挡层的第一宽度大于电极的第二宽度。作为本专利技术一实施方式的进一步改进，第一宽度与第二宽度的比值落在1.4至2.6之间。作为本专利技术一实施方式的进一步改进，电流阻挡层包括多个高折射率层以及多个低折射率层，且这些高折射率层与这些低折射率层交互堆栈。作为本专利技术一实施方式的进一步改进，高折射率层包括第一高折射率层与第二高折射率层，且这些低折射率层包括低折射率底层、第一低折射率层以及第二低折射率层。低折射率底层位于第二型半导体层与第一高折射率层之间。第一低折射率层位于第一高折射率层与第二高折射率层之间。第二低折射率层位于第二高折射率层与透明导电层之间。作为本专利技术一实施方式的进一步改进，低折射率底层的厚度大于其他这些低折射率层与这些高折射率层的厚度。作为本专利技术一实施方式的进一步改进，高折射率层的厚度为0.25λ/nh，第一低折射率层与第二低折射率层的厚度为0.25λ/nl，低折射率底层的厚度为1.75λ/nl，其中，λ为发光层所发出光的波长，nh为这些高折射率层的折射率，且nl为这些低折射率层的折射率。作为本专利技术一实施方式的进一步改进，高折射率层还包括高折射率顶层，位于第二低折射率层与透明导电层之间。作为本专利技术一实施方式的进一步改进，高折射率层的厚度为0.15λ/nh，第一低折射率层与第二低折射率层的厚度为0.45λ/nl，低折射率底层的厚度为0.6λ/nl，其中，λ为发光层所发出光的波长，nh为这些高折射率层的折射率，且nl为这些低折射率层的折射率。作为本专利技术一实施方式的进一步改进，高折射率层的材料包括二氧化钛。作为本专利技术一实施方式的进一步改进，低折射率层的材料包括二氧化硅。作为本专利技术一实施方式的进一步改进，透明导电层的材料包括选自由氧化铟锡(ITO)、氧化锌(ZnO)、氧化铟镓(IGO)、掺铝氧化锌(AZO)、氧化镍(NiO)、二氧化钌(RuO2)与石墨烯组成的群组的至少其中之一。作为本专利技术一实施方式的进一步改进，该电流阻挡层中的相邻折射率层的光程差不等于该发光层所发出光的波长的整数倍。作为本专利技术一实施方式的进一步改进，从该发光层朝该电极传递的光的入射角的范围在6至30度之间时，反射率在80%以上。作为本专利技术一实施方式的进一步改进，从该发光层朝该电极的邻近区域传递的光的入射角的范围在0至22度之间时，穿透率在40%以上。作为本专利技术一实施方式的进一步改进，从该发光层朝该电极的邻近区域传递的光的入射角的范围在0至22度之间时，穿透率在40%以上。与现有技术相比，本专利技术的发光二极管芯片可藉由控制各高折射率层与低折射率层的厚度及配置，使光在以较小入射角射向电极时的光反射率与光在射向电极周围时的光穿透率能被优化，进而提升发光二极管芯片的光提取效率或发光效率。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。附图说明图1是习知的一种发光二极管芯片的架构示意图；图2与图3是本专利技术一实施例的一种发光二极管芯片的架构示意图；图4是本专利技术一实施例的一种发光二极管芯片的剖面示意图；图5是图4的发光二极管芯片的剖面示意图；图6是本专利技术一实施例的又一种发光二极管芯片的剖面示意图；图7是图6的发光二极管芯片的一种光路示意图；图8是图6的发光二极管芯片的另一种光路示意图；图9是图6的发光二极管芯片的第一宽度与第二宽度之比对光输出效率提升率的曲线图；图10是图6的发光二极管芯片中的电流路径的示意图；图11是本专利技术一实施例的再一种发光二极管芯片的剖面示意图；图12是图6与图11的发光二极管芯片的入射角对反射率的曲线图；图13是图6与图11的发光二极管芯片的入射角对穿透率的曲线图。具体实施方式以下将结合附图所示的具体实施方式对本专利技术进行详细描述。但这些实施方式并不限制本专利技术，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本专利技术的保护范围内。在实际应用中，发光二极管通常结合为发光二极管数组模块，其中在基板上排列了大量的的发光二极管芯片，并藉由数量上的优势而获得更好的发光效应。然而，在这样的发光二极管芯片数组中，除了最频繁发生的冷却问题外，如何进一步提高光输出效率是我们在这一领域中应该面对和考虑的主题。图1是习知的一种发光二极管芯片的架构示意图。如图1所示，在现有技术中，发光二极管芯片被并排排列在一个大的基板上，并且通过引线彼此连接，以形成一个发光矩阵。图1的结构包括基板10和多个发光二极管芯片20。发光二极管芯片20对齐而整齐地形成矩阵的形式。在这种结构中，除了从发光二极管芯片20的上表面发出的光和位在矩阵四周的发光二极管芯片20的外侧壁的光输出没有被屏蔽外，其余从发光二极管芯片20的侧壁所发出的光与相邻的芯片相互屏蔽。因此，从芯片周围侧面输出但被屏蔽的光无本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光二极管芯片，其特征在于包括：第一型半导体层；发光层，位于该第一型半导体层上；第二型半导体层，位于该发光层上；电流阻挡层，位于该第二型半导体层上；透明导电层，位于该第二型半导体层上，且覆盖该电流阻挡层；以及电极，位于与该电流阻挡层相对应的该透明导电层上；其中，该电流阻挡层与该电极分别在截面上具有第一宽度与第二宽度，且该电流阻挡层的该第一宽度大于该电极的该第二宽度。

【技术特征摘要】
2014.02.25 US 61/944,061;2014.09.19 US 14/490,6821.一种发光二极管芯片，其特征在于包括：
第一型半导体层；
发光层，位于该第一型半导体层上；
第二型半导体层，位于该发光层上；
电流阻挡层，位于该第二型半导体层上；
透明导电层，位于该第二型半导体层上，且覆盖该电流阻挡层；以及
电极，位于与该电流阻挡层相对应的该透明导电层上；
其中，该电流阻挡层与该电极分别在截面上具有第一宽度与第二宽度，且该电流阻挡层的该第一宽度大于该电极的该第二宽度。
2.如权利要求1所述的发光二极管芯片，其特征在于，该第一宽度与该第二宽度的比值落在1.4至2.6之间。
3.如权利要求1所述的发光二极管芯片，其特征在于，该电流阻挡层包括多个高折射率层以及多个低折射率层，且该些高折射率层与该些低折射率层交互堆栈。
4.如权利要求3所述的发光二极管芯片，其特征在于，该些高折射率层包括第一高折射率层与第二高折射率层，且该些低折射率层包括：
低折射率底层，位于该第二型半导体层与该第一高折射率层之间；
第一低折射率层，位于该第一高折射率层与该第二高折射率层之间；以及
第二低折射率层，位于该第二高折射率层与该透明导电层之间。
5.如权利要求4所述的发光二极管芯片，其特征在于，该低折射率底层的厚度大于其他该些低折射率层与该些高折射率层的厚度。
6.如权利要求4所述的发光二极管芯片，其特征在于，该些高折射率层的厚度为0.25λ/nh，该第一低折射率层与该第二低折射率层的厚度为0.25λ/nl，该低折射率底层的厚...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕志轩，陈誉云，林永鑫，李芳仪，潘锡明，
申请(专利权)人：璨圆光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71