具有分布式布拉格反射器的发光二极管制造技术

本发明专利技术提供具有分布式布拉格反射器的发光二极管，包括：发光结构体，包含活性层；分布式布拉格反射器(DBR)，布置于发光结构体的一侧，反射从发光结构体发出的光；界面层，布置于发光结构体与DBR之间，DBR包括相互交替层叠的低折射率的第一材料层及高折射率的第二材料层，界面层具有低于第一材料层的折射率，且厚度大于第一材料层及第二材料层各层的厚度，第二材料层中最靠近界面层的第二材料层包括密度相对低的第一子层及密度相对高的第二子层。通过采用折射率低的界面层，能够利用内部全反射提高反射率，进而提高发光效率，通过使用第一及第二子层，改善界面层与DBR的粘结特性，从而能够提供结构上稳定的发光二极管。

【技术实现步骤摘要】
具有分布式布拉格反射器的发光二极管
本专利技术涉及一种发光二极管，尤其涉及一种为了改善光提取效率而具有分布式布拉格反射器的发光二极管。
技术介绍
发出蓝色光或紫外线的氮化镓系发光二极管适用于多种应用，尤其，市场上销售有发出背光单元或普通照明等所需的混色光(例如白光)的多种种类的发光二极管封装件。发光二极管封装件的光输出主要取决于发光二极管芯片的光效率，因此人们正不断努力改善发光二极管芯片的光效率。例如，努力通过在发光面形成粗糙的表面，或者调节外延层的形状或者透明基板的形状来改善光提取效率。另外，有如下方法：在发光面的相反侧设置诸如Al等金属反射器以反射向芯片贴装面侧行进的光，从而改善光效率。利用金属反射器而使光反射，从而能够减少光损失，进而提高发光效率。然而，反射性金属通常易于氧化而反射率下降，因此金属反射器的反射率相对不高。因此，利用折射率互不相同的材料交替层叠的分布式布拉格反射器(DBR：DistributedBraggReflector)来实现高反射率，并且实现相对稳定的反射特性。DBR通常由折射率互不相同的高折射率物质层与低折射率物质层交替层叠而形成。尤其，交替层叠分别相对于中心波长具有大约λ/4的光学厚度(实际厚度×折射率)的高折射率物质层及低折射率物质层，从而能够提供在包括中心波长的预定范围的光谱区域，即阻带(stopband)上的反射率较高的DBR。然而，DBR可能对形成它的层具有较差的粘结特性，从而需要使用透光性的界面层来弥补这一点。为了稳定的粘结，这样的界面层形成为比DBR的各层的厚度相对更厚。因此，不仅在DBR发生光吸收，在界面层也会发生光吸收，从而光效率可能下降。
技术实现思路
本专利技术要解决的课题在于提供一种具有得到改善的反射结构的发光二极管。本专利技术要解决的又一课题在于提供一种结构上稳定且能够减少由于光吸收造成的损失而改善发光效率的发光二极管。根据本专利技术的一实施例的发光二极管包括：发光结构体，包含活性层；分布式布拉格反射器(DBR)，布置于所述发光结构体的一侧，以反射从所述发光结构体发出的光；界面层，布置于所述发光结构体与所述分布式布拉格反射器之间，其中，所述DBR包括相互交替层叠的具有第一折射率的第一材料层及具有第二折射率的第二材料层，所述第一折射率低于所述第二折射率，所述界面层具有比所述第一材料层更低的折射率，且具有比所述第一材料层及第二材料层各层的厚度更大的厚度，所述第二材料层中的最靠近所述界面层的第二材料层包括密度相对低的第一子层及密度相对高的第二子层。所述界面层减少所述基板底面的粗糙表面对形成于基板底面的DBR造成的影响。进而，使用折射率低于第一材料层的材料层作为界面层，从而能够利用内部全反射来减少光损失。并且，最靠近界面层的第二材料层包括密度不同的第一子层及第二子层，因此能够减少界面层与第二材料层的应力差，从而能够防止DBR剥离。所述界面层可以是MgF2层，所述第一材料层可以是SiO2层，第二材料层可以是TiO2层。并且，所述界面层可以受拉伸应力，所述第一子层可以受拉伸应力，所述第二子层可以受压缩应力。进而，所述第一子层可以相比于所述第二子层更靠近所述界面层而布置。通过将受拉伸应力的界面层与受拉伸应力的第一子层靠近地布置，从而能够防止应力集中于第一材料层与界面层之间。在若干实施例中，除了最靠近所述界面层的第二材料层之外的其他第二材料层可以具有相对高于所述第一子层的密度。第二材料层具有相对较高的密度，从而能够防止水分等浸入DBR，进而能够保持稳定的反射波长带域。最靠近所述界面层的第二材料层可以接触于所述界面层。另外，所述发光二极管还可以包括基板，并且所述发光结构体可以位于所述基板上。在一实施例中，所述界面层可以与所述发光结构体相向而接触于所述基板。进而，所述发光二极管还可以包括：另一DBR，位于所述发光结构体上。所述另一DBR可以限定位于所述活性层的上部区域内而布置。进而所述发光二极管还可以包括：第一透明电极层覆盖所述另一DBR。在另一实施例中，所述发光结构体位可以于所述基板与所述界面层之间。并且，所述DBR可以覆盖所述发光结构体的上表面及侧面。进而，所述发光二极管还可以包括：又一DBR，位于所述DBR与所述发光结构体之间。所述又一DBR可以限定于所述活性层的上部区域内而布置。进而所述发光二极管还可以包括：第二透明电极层，位于所述DBR与所述又一DBR之间，且覆盖所述又一DBR。在又一实施例中，所述DBR可以限定于所述活性层的上部区域内而布置。另外，所述发光二极管还可以包括：表面层，与所述界面层相向而位于所述DBR的最后一层上，并利用与所述DBR内的第一材料层相同的材料形成，且相对更厚于所述第一材料层。当贴装所述发光二极管时，所述表面层防止由于贴装发光二极管的面的粗糙表面造成DBR的损伤。在若干实施例中，所述DBR针对于可见光区域的中心波长(λ:554nm)可以包括：第一区域，相互交替地布置有光学厚度大于0.25λ+10％的第一组的第一材料层与光学厚度小于0.25λ+10％且大于0.25λ-10％的第二组的第一材料层；第二区域，包括光学厚度小于0.25λ-10％且连续布置的第三组的第一材料层；以及第三区域，布置于所述第一区域与第二区域之间，且包括光学厚度小于0.25λ-10％的第一材料层及光学厚度大于0.25λ的第一材料层，其中，所述第一区域相比于所述第二区域更靠近所述发光结构体而布置。将第一区域内的第一材料层划分为光学厚度大于0.25λ+10％的第一组及光学厚度在0.25λ附近的第二组，且将其相互交替布置，从而能够强化中心波长(λ)附近以及相对于中心波长而言为长波长的光谱区域的DBR的反射特性。并且，通过在第一区域与第二区域之间布置第三区域，能够防止在光谱区域中心区域附近发生纹波。另外，由于短波长的光相比于长波长的光更深地浸透在DBR内，因此若将第一区域相比于第二区域更靠近发光结构体地布置，则能够提高经过较宽的光谱区域入射的光的反射效率。进而，所述第一组的第一材料层可以包括光学厚度小于0.3λ+10％的第一材料层，所述第三组的第一材料层可以具有大于0.2λ-10％的光学厚度。所述第一组的第一材料层大致具有0.3λ左右的光学厚度，所述第三组的第一材料层大致具有0.2λ左右的光学厚度。因此，所述第一组的第一材料层提高在相对于中心波长而言为长波长区域的反射率，所述第三组的第一材料层提高在相对于中心波长而言为短波长区域的反射率。根据本专利技术的实施例，所述第一区域内的第一材料层的光学厚度偏差大于所述第二区域内的第一材料层的光学厚度偏差。通过清晰地划分第一组的第一材料层与第二组的第二材料层的光学厚度，增加了第一区域内的第一材料层的光学厚度偏差。另外，所述第一区域内的第二材料层包括光学厚度大于0.25λ+10％的第一组的第二材料层及光学厚度大于0.25λ-10％且小于0.25λ+10％的第二组的第二材料层，所述第二区域内的第二材料层包括光学厚度小于0.25λ-10％且连续布置的第三组的第二材料层，所述第三区域内的第二材料层包括光学厚度小于0.25λ-10％的第二材料层及光学厚度大于0.25λ且小于0.25λ+10％的第二材料层。在所述第一区域内，第二材料层也会与第一材料层相似地本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发光二极管，其中，包括：发光结构体，包含活性层；分布式布拉格反射器，布置于所述发光结构体的一侧，以反射从所述发光结构体发出的光；界面层，布置于所述发光结构体与所述分布式布拉格反射器之间，其中，所述分布式布拉格反射器包括相互交替层叠的具有第一折射率的第一材料层及具有第二折射率的第二材料层，所述第一折射率低于所述第二折射率，所述界面层具有比所述第一材料层更低的折射率，且具有比所述第一材料层及第二材料层各层的厚度更大的厚度，所述第二材料层中的最靠近所述界面层的第二材料层包括密度相对低的第一子层及密度相对高的第二子层。

【技术特征摘要】
2017.08.24 KR 10-2017-0107293;2018.08.02 KR 10-2011.一种发光二极管，其中，包括：发光结构体，包含活性层；分布式布拉格反射器，布置于所述发光结构体的一侧，以反射从所述发光结构体发出的光；界面层，布置于所述发光结构体与所述分布式布拉格反射器之间，其中，所述分布式布拉格反射器包括相互交替层叠的具有第一折射率的第一材料层及具有第二折射率的第二材料层，所述第一折射率低于所述第二折射率，所述界面层具有比所述第一材料层更低的折射率，且具有比所述第一材料层及第二材料层各层的厚度更大的厚度，所述第二材料层中的最靠近所述界面层的第二材料层包括密度相对低的第一子层及密度相对高的第二子层。2.如权利要求1所述的发光二极管，其中，所述界面层是MgF2层，所述第一材料层是SiO2层，第二材料层是TiO2层。3.如权利要求1所述的发光二极管，其中，所述界面层受拉伸应力，所述第一子层受拉伸应力，所述第二子层受压缩应力。4.如权利要求3所述的发光二极管，其中，所述第一子层相比于所述第二子层更靠近所述界面层而布置。5.如权利要求3所述的发光二极管，其中，除了最靠近所述界面层的第二材料层之外的其他第二材料层具有相对高于所述第一子层的密度。6.如权利要求1所述的发光二极管，其中，最靠近所述界面层的第二材料层接触于所述界面层。7.如权利要求1所述的发光二极管，其中，还包括基板，并且所述发光结构体位于所述基板上。8.如权利要求7所述的发光二极管，其中，所述界面层与所述发光结构体相向而接触于所述基板。9.如权利要求8所述的发光二极管，其中，还包括：另一分布式布拉格反射器，位于所述发光结构体上。10.如权利要求8所述的发光二极管，其中，所述另一分布式布拉格反射器限定于所述活性层的上部区域内而布置。11.如权利要求10所述的发光二极管，其中，还包括：第一透明电极层，覆盖所述另一分布式布拉格反射器。12.如权利要求7所述的发光二极管，其中，所述发光结构体位于所述基板与所述界面层之间。13.如权利要求12所述的发光二极管，其中，所述分布式布拉格反射器覆盖所述发光结构体的上表面及侧面。14.如权利要求13所述的发光二极管，...

【专利技术属性】
技术研发人员：许暋赞，金京完，金艺瑟，柳龙禑，
申请(专利权)人：首尔伟傲世有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国,KR