一种具有DBR绝缘保护的出光均匀LED芯片及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种具有DBR绝缘保护的出光均匀LED芯片及其制作方法，所述芯片包括衬底、设于衬底正面的发光结构、设于发光结构上的第一DBR反射层、以及设于衬底背面的第二DBR反射层，所述第一DBR反射层为单堆结构，所述第二DBR反射层为多堆结构，发光结构发出的光经过第一DBR反射层和第二DBR反射层反射后，芯片正向及侧向发光强度趋于相同。本发明专利技术通过第一DBR反射层和第二DBR反射层的相互配合，减少芯片向上及向下出光，增加芯片侧向出光，以使芯片正向及侧向发光强度趋于相同。此外，本发明专利技术的第一DBR反射层覆盖在发光结构正面还可以作为保护层，从而节省一道氧化硅绝缘层沉积工艺，进而缩短制程时间及节约制造成本。

【技术实现步骤摘要】
一种具有DBR绝缘保护的出光均匀LED芯片及其制作方法
本专利技术涉及发光二极管
，尤其涉及一种具有DBR绝缘保护的出光均匀LED芯片及其制作方法。
技术介绍
LED作为新一代的固态光源，具有节能环保、高光效、使用寿命长、稳定性高等优点。在背光应用领域，LED由于其自身高光电转换效率、体积小、绿色环保，而有望逐渐取代冷阴极灯管成为液晶显示屏中的重要组成部分。将正装LED芯片用于背光显示应用，由于其正向及侧向发光强度不同，会导致在背光显示中出现明暗点阵，从而影响最终的显示效果。此外，现有的LED芯片为了防止水汽进入，需要在芯片的表面沉积一层氧化硅绝缘层来来保护芯片。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种具有DBR绝缘保护的出光均匀LED芯片，结构简单，芯片正向及侧向发光强度趋于相同。本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种具有DBR绝缘保护的出光均匀LED芯片的制作方法，结构简单，芯片正向及侧向发光强度趋于相同。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种具有DBR绝缘保护的出光均匀LED芯片，包括衬底、设于衬底正面的发光结构、设于发光结构上的第一DBR反射层、以及设于衬底背面的第二DBR反射层；所述第一DBR反射层为单堆结构，所述第二DBR反射层为多堆结构；所述第一DBR反射层的反射光谱中，反射率大于80％的波长宽度范围为150～350nm；所述第二DBR反射层的反射光谱中，反射率大于95％的波长宽度范围为200～450nm；发光结构发出的光经过第一DBR反射层和第二DBR反射层反射后，芯片正向及侧向发光强度趋于相同。作为上述方案的改进，所述第二DBR反射层为三堆结构，依次包括第一堆结构、第二堆结构和第三堆结构，其中，第一堆结构的单堆光学厚度＞第二堆结构的单堆光学厚度＞第三堆结构的单堆光学厚度，其中，入射光线依次经过第一堆结构、第二堆结构和第三堆结构。作为上述方案的改进，第一堆结构的各层光学厚度为(1.0～1.4)*λ，第二堆结构的各层光学厚度为(0.9～1.0)*λ，第三堆结构的各层光学厚度为(0.7～0.9)*λ，其中，λ为发光结构发出的光的中心波长的四分之一。作为上述方案的改进，所述第一DBR反射层的各层光学厚度为λ。作为上述方案的改进，所述第一DBR反射层和第二DBR反射层由若干个周期的反射膜组组成，所述反射膜组由第一膜层和第二膜层组成，其中，第一膜层的折射率与第二膜层的折射率不同。作为上述方案的改进，所述第一膜层的材料为氧化硅、氧化钛、氧化铪、氟化镁、氧化钇、硫化锌、氧化锆和氮化硅中的一种，所述第二膜层的材料为氧化硅、氧化钛、氧化铪、氟化镁、氧化钇、硫化锌、氧化锆和氮化硅中的一种。相应地，本专利技术还提供了一种具有DBR绝缘保护的出光均匀LED芯片的制作方法，包括：在芯片的正面形成发光结构；在发光结构上形成第一DBR反射层，所述第一DBR反射层为单堆结构，其反射率大于80％的波长宽度范围为150～350nm；在衬底的背面形成第二DBR反射层，所述第二DBR反射层为多堆结构，其反射率大于95％的波长宽度范围为200～450nm；发光结构发出的光经过第一DBR反射层和第二DBR反射层反射后，芯片正向及侧向发光强度趋于相同。作为上述方案的改进，所述第二DBR反射层为三堆结构，依次包括第一堆结构、第二堆结构和第三堆结构，其中，第一堆结构的单堆光学厚度＞第二堆结构的单堆光学厚度＞第三堆结构的单堆光学厚度，其中，入射光线依次经过第一堆结构、第二堆结构和第三堆结构。作为上述方案的改进，所述第一DBR反射层和第二DBR反射层由若干个周期的反射膜组组成，所述反射膜组由第一膜层和第二膜层组成，其中，第一膜层的折射率与第二膜层的折射率不同；所述第一膜层的材料为氧化硅、氧化钛、氧化铪、氟化镁、氧化钇、硫化锌、氧化锆和氮化硅中的一种，所述第二膜层的材料为氧化硅、氧化钛、氧化铪、氟化镁、氧化钇、硫化锌、氧化锆和氮化硅中的一种。作为上述方案的改进，采用离子源辅助真空镀膜技术形成第一DBR反射层和第二DBR反射层，其中，以5～15埃/秒的沉积速度沉积形成氧化硅层，以2～6埃/秒的沉积速度形成氧化钛层，以一层氧化硅层和一层氧化钛层为一对反射膜组；沉积氧化硅所用离子源的电压为300～800V，电流为400～1100mA，沉积氧化钛所用离子源的电压为300～800V，电流为400～1100mA。实施本专利技术，具有如下有益效果：本专利技术提供的一种具有DBR绝缘保护的出光均匀LED芯片，包括衬底、设于衬底正面的发光结构、设于发光结构上的第一DBR反射层、以及设于衬底背面的第二DBR反射层，其中，当所述第一DBR反射层的反射光谱中，反射率大于80％的波长宽度范围为150～350nm，所述第二DBR反射层的反射光谱中，反射率大于95％的波长宽度范围为200～450nm时，第一DBR反射层将从发光结构内部垂直或小角度出射的光反射回发光结构的内部，以使大角度出射的光出射到芯片外部，第二DBR反射层将发光结构任意角度向下出射的光反射回发光结构内部，从而减少芯片的向下出光。本专利技术通过第一DBR反射层和第二DBR反射层的相互配合，其中，发光结构被第一DBR反射层和第二DBR反射层夹在中间，发光结构发出的光被两层DBR反射层反射回发光结构的内部，从而减少芯片向上及向下出光，增加芯片侧向出光，以使芯片正向及侧向发光强度趋于相同。本专利技术的第一DBR反射层覆盖在发光结构正面，在避免水汽进入发光结构而对发光结构表面进行腐蚀的同时，可以防止打线过程中由于焊线不佳而导致芯片漏电，此外，还可以节省一道氧化硅绝缘层沉积工艺缩短制程时间及节约制造成本。本专利技术的第二DBR反射层通过形成多堆结构，并通过调整各堆结构的单堆光学厚度，使得进入第二DBR反射层的光先从厚度大的膜层进入，后进入厚度小的膜层，以提高第二DBR反射层的反射率。此外，本专利技术第二DBR反射层包括第一堆结构、第二堆结构和第三堆结构，通过调整第一堆结构的单堆光学厚度为(0.7～0.9)*λ，第二堆结构的单堆光学厚度为(0.9～1.0)*λ，第三堆结构的单堆光学厚度为(1.0～1.4)*λ，从而扩大第二DBR反射层的高反射光谱范围，以满足大角度入射条件下，第二DBR反射层仍具有较高的反射率。本专利技术公开的一种具有DBR绝缘保护的出光均匀LED芯片的制作方法，通过调整第二DBR反射层的沉积速率及离子源功率，以提高第二反射膜层的硬度，从而防止芯片在分选时第二DBR反射层发生碎裂，提高芯片的可靠性。附图说明图1是本专利技术芯片的结构示意图；图2为本专利技术第一DBR反射层的不同入射角度下反射光谱；图3为本专利技术第二DBR反射层的不同入射角度下反射光谱。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作进一步地详细描述。参见图1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有DBR绝缘保护的出光均匀LED芯片，其特征在于，包括衬底、设于衬底正面的发光结构、设于发光结构上的第一DBR反射层、以及设于衬底背面的第二DBR反射层；/n所述第一DBR反射层为单堆结构，所述第二DBR反射层为多堆结构；/n所述第一DBR反射层的反射光谱中，反射率大于80％的波长宽度范围为150～350nm；/n所述第二DBR反射层的反射光谱中，反射率大于95％的波长宽度范围为200～450nm；/n发光结构发出的光经过第一DBR反射层和第二DBR反射层反射后，芯片正向及侧向发光强度趋于相同。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有DBR绝缘保护的出光均匀LED芯片，其特征在于，包括衬底、设于衬底正面的发光结构、设于发光结构上的第一DBR反射层、以及设于衬底背面的第二DBR反射层；
所述第一DBR反射层为单堆结构，所述第二DBR反射层为多堆结构；
所述第一DBR反射层的反射光谱中，反射率大于80％的波长宽度范围为150～350nm；
所述第二DBR反射层的反射光谱中，反射率大于95％的波长宽度范围为200～450nm；
发光结构发出的光经过第一DBR反射层和第二DBR反射层反射后，芯片正向及侧向发光强度趋于相同。


2.如权利要求1所述的具有DBR绝缘保护的出光均匀LED芯片，其特征在于，所述第二DBR反射层为三堆结构，依次包括第一堆结构、第二堆结构和第三堆结构，其中，第一堆结构的单堆光学厚度＞第二堆结构的单堆光学厚度＞第三堆结构的单堆光学厚度，其中，入射光线依次经过第一堆结构、第二堆结构和第三堆结构。


3.如权利要求2所述的具有DBR绝缘保护的出光均匀LED芯片，其特征在于，第一堆结构的各层光学厚度为(1.0～1.4)*λ，第二堆结构的各层光学厚度为(0.9～1.0)*λ，第三堆结构的各层光学厚度为(0.7～0.9)*λ，其中，λ为发光结构发出的光的中心波长的四分之一。


4.如权利要求3所述的具有DBR绝缘保护的出光均匀LED芯片，其特征在于，所述第一DBR反射层的各层光学厚度为λ。


5.如权利要求1～4任一项所述的具有DBR绝缘保护的出光均匀LED芯片，其特征在于，所述第一DBR反射层和第二DBR反射层由若干个周期的反射膜组组成，所述反射膜组由第一膜层和第二膜层组成，其中，第一膜层的折射率与第二膜层的折射率不同。


6.如权利要求5所述的具有DBR绝缘保护的出光均匀LED芯片，其特征在于，所述第一膜层的材料为氧化硅、氧化钛、氧化铪、氟化镁、氧化钇、硫化锌、氧化锆和氮化硅中的一种，所述第二膜层的材料为氧化硅、氧化钛、氧化铪、氟化镁...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓梓阳，崔永进，范凯平，仇美懿，徐亮，庄家铭，
申请(专利权)人：佛山市国星半导体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44