一种可变图形发光二极管及其制备方法和反射式瞄准镜技术

本发明专利技术公开了一种可变图形发光二极管及其制备方法和反射式瞄准镜，所述可变图形发光二极管是在外延片上表面有透明导电层，所述透明导电层上设置有若干个发光区，透明导电层之外是刻蚀区，每个所述发光区上对应设置有P面电极，P面电极通过贯穿外延片的通孔延伸到N面。本发明专利技术还提供所述发光二极管芯片的制备方法和应用。所述反射式瞄准镜包括以本发明专利技术的可变图形的发光二极管为光源，不需要分划板。提高了光源利用率和LED可靠性。高了光源利用率和LED可靠性。高了光源利用率和LED可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种可变图形发光二极管及其制备方法和反射式瞄准镜


[0001]本专利技术涉及一种可变图形发光二极管及其制备方法和反射式瞄准镜，属于瞄准镜光源


技术介绍

[0002]反射式瞄准镜是一种无放大倍率的光学瞄准具，其利用了球面反射的原理，使入射到眼睛的反射光线平行射入观察者眼中，使得观察者眼睛不必在镜片的中轴线上也能看到红点，可以提升移动目标或身体移动时的射击精度。反射式瞄准镜的光源部分目前有激光光源、LED/LD光源、同位素放射光源等。
[0003]同位素放射源是用一种放射性元素辐射出的可见光作为光源，虽然其寿命非常长，但成本较高。LED/LD光源是将LED/LD前放置一片圆形或其他图案的分划板，光源发出的光经过分划板的限制后射向反射镜上，反射镜将光线反射成平行光射出。其特点是结构简单、功耗低而被广泛使用。CN 203012234U(201320015314.X)提供的反射式瞄准镜，包括用以产生光源的发光二极管LED、用以将该发光二极管LED的出射光反射成平行光的析光镜及设置在该发光二极管LED和析光镜之间的分划板，析光镜是非球面透镜。由于非球面各处的曲率半径不一样，可以做到使析光镜(分光镜)有更多的部分的入射光和透射后的光线平行，从而减小视差。
[0004]但是，由于LED光源所发出的大部分光都被分划板挡住了，只有很少的光发射出来，因此其光源利用率低。提高LED光源利用率对于LED光源反射式瞄准镜至关重要，为此提出本申请。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的问题，本专利技术提供一种可变图形发光二极管及其制备方法。
[0006]本专利技术还提供可变图形发光二极管的应用及包括可变图形发光二极管的反射式瞄准镜。
[0007]术语解释：
[0008]发光二极管：简写LED；
[0009]ITO膜：即铟锡氧化物半导体透明导电膜。
[0010]外延片P面：外延片上表面，镀有透明导电层的一面。
[0011]外延片N面：远离透明导电层的一面，外延片衬底背面。
[0012]ICP刻蚀：感应耦合等离子体刻蚀；
[0013]MOCVD：金属有机化学气相沉积；
[0014]PECVD：等离子体增强化学的气相沉积；
[0015]lift-off工艺：剥离工艺，是一种集成电路工艺。
[0016]GZO：氧化锌镓。
[0017]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0018]一种具有可变图形的发光二极管(LED)，包括外延片，所述外延片上表面蒸镀有透明导电层，所述透明导电层上设有若干个发光区和刻蚀区，每个所述发光区上对应设置有P面电极，相邻P面电极之间绝缘隔开；所述刻蚀区表面涂布或沉积有绝缘层，所述外延片N面上蒸镀有N面电极。
[0019]较优化地，所述发光区的数量为m个，所述P面电极的数量为n个，所述发光二极管可产生的发光图形为q种，则：m＝n，q＝2
n-1；m≥2。即每个P面电极均有与之对应的发光区，P面电极数量n决定了可产生图形的数量；优选m＝2-3。优选的，P面电极由Cr、Ti、Pd、Pt、Al、Au中的两种或多种金属膜系组成。
[0020]本专利技术的可变图形发光二极管，不仅能够代替传统瞄准镜中光源、分划板的组合，在使用时产生具有设定图形的光线，而且在保留结构简单、功耗低的基础上提高了光源利用率，降低成本。现有技术中，一般使用圆点图形或者十字图形进行目标瞄准，但该图形的设定有一个不可避免的缺点，即无法根据目标与反射瞄准镜之间的距离进行变化，当目标距离较远时，使用圆点图形或十字图形来进行瞄准，其瞄准精准性会大大降低，此时需要进行瞄准图形的更换；针对该问题，本专利技术进行了改进，实现发光二极管的发光图形可变，适应于多种使用环境，实用性更好。
[0021]根据本专利技术，所述外延片包括衬底和在衬底表面上自下而上依次生长的N型欧姆接触层、N型限制层、有源区、P型限制层和P型欧姆接触层；优选的，所述衬底为GaAs、GaN、SiC、硅中的任意一种。
[0022]透明导电层材料为ITO、ZnO或GZO，其作为电流扩展层覆盖整个外延层表面，既能做到较好的电流扩展，又能提高发光二极管芯片的导电性能。根据本专利技术，所述透明导电层表面有若干个发光区，每个发光区对应一个发光图形，且每个发光区上均设有一个P面电极，用于控制该发光区发光。相邻P面电极之间隔开，保证各个发光图形的独立性，避免发光区之间相互影响。
[0023]根据本专利技术，除发光区以外的部分为刻蚀区，所述刻蚀区的刻蚀深度从透明导电层一直延伸至N型限制层。本专利技术将有源区一同刻蚀掉，保证发光区能够形成所需要的发光图形。刻蚀区采用ICP刻蚀形成。
[0024]较优化地，所述发光区的数量为2个，包括发光区A、发光区B，所述P面电极包括P面电极A、P面电极B；P面电极A对应发光区A，P面电极B对应发光区B；所述P面电极A控制发光区A发光，所述P面电极B控制发光区B发光。进一步优选的，所述发光区A的发光图形为圆形或十字形，所述发光区B的发光图形为圆环形，所述圆与圆环为同心圆关系，圆位于圆环内。所述十字的交叉点位于圆环的圆心处。
[0025]本专利技术的其中一个实施方式为：具有P面电极A和P面电极B，P面电极A对应发光区A，P面电极B对应发光区B；将发光区A的发光图形为圆，发光区B的发光图形为圆环；当二极管制作结束后，导通P面电极A，则产生的发光图形为圆点；导通P面电极B，则产生的发光图形为圆环；当P面电极A、P面电极B同时导通时，发光图形为圆和圆环，所述圆位于圆环的圆心处。
[0026]本专利技术的另一个实施方式为：所述发光区的数量为3个，包括发光区A、发光区B、发光区C，相应地所述P面电极包括P面电极A、P面电极B、P面电极C；P面电极A对应发光区A，P面电极B对应发光区B、P面电极C对应发光区C；优选的，所述发光区A的发光图形为圆，所述发
光区B的发光图形为圆环形，所述发光区C的发光图形为圆环形或十字形，所述圆点位于圆环的圆心处，所述两个圆环为同心圆关系，且两个圆环不重叠。所述十字的交叉点位于圆环的圆心处。
[0027]较优化地，所述P面电极延伸至外延片N面。形成免打线LED结构。优选的，每个P面电极通过贯穿外延片的通孔延伸到外延片N面，或者每个P面电极通过贯穿外延片及刻蚀区绝缘层的通孔延伸到外延片N面。
[0028]较优化地，所述P面电极扩展到所述发光区以外的刻蚀区绝缘层上。
[0029]较优化地，所述透明导电层厚度为进一步优选所述透明导电层厚度为
[0030]根据本专利技术，外延片N面上的N面电极区域外、P面延伸电极下及贯穿外延片的通孔内沉积有绝缘层。
[0031]一种可变图形的发光二极管的制备方法，包括步骤：外延片的生长；透明导电层的蒸镀；光刻，ICP刻蚀制备发光区；制作P面电极；外延片衬底减薄；制作N面电极；切割，得到所述LED管芯。
[0032]较优化地，还包括在外延片衬底减薄后，ICP刻蚀本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有可变图形的发光二极管，包括外延片，所述外延片上表面蒸镀有透明导电层，其特征在于所述透明导电层上设有若干个发光区，透明导电层之外是刻蚀区，每个所述发光区上对应设置有P面电极，相邻P面电极之间绝缘隔开；所述刻蚀区表面沉积有绝缘层，所述外延片N面上蒸镀有N面电极。2.根据权利要求1所述的具有可变图形的发光二极管，其特征在于，所述发光区的数量为m个，所述P面电极的数量为n个，所述二极管可产生的发光图形为q种，则：m＝n，q＝2
n-1；m≥2。3.根据权利要求1所述的具有可变图形的发光二极管，其特征在于，所述发光区包括发光区A、发光区B，所述P面电极包括P面电极A、P面电极B，P面电极A对应发光区A，P面电极B对应发光区B；所述P面电极A控制发光区A发光，所述P面电极B控制发光区B发光；优选的，所述发光区A的发光图形为圆形，所述发光区B的发光图形为圆环形，所述圆与圆环为同心圆关系，圆位于圆环内。4.根据权利要求1所述的具有可变图形的发光二极管，其特征在于，包括以下条件之一种或多种：i.所述P面电极延伸至外延片N面；ii.所述P面电极通过贯穿的通孔延伸到外延片N面；iii.所述P面电极扩展到所述发光区以外的刻蚀区绝缘层上；iv.所述透明导电层厚度为v.所述外延片包括衬底和在衬底表面上自下而上依次生长的N型欧姆接触层、N型限制层、有源区、P型限制层和P型欧姆接触层；优选的，所述衬底为GaAs、GaN、SiC或硅。5.权利要求1-4任一项所述可变图形的发光二极管的制备方法，包括：外延片的生长步骤；透明导电层的蒸镀步骤；光刻，ICP刻蚀制备发光区步骤；制作P面电极步骤；外延片衬底减薄步骤；制作N面电极步骤；切割步骤；优选的，还包括在外延片衬底减薄后，ICP刻蚀通孔由衬底至P面电极并蒸镀绝缘层的步骤；及在外延片N面制作P面延伸电极的步骤。6.如权利要求5所述的可变图形的发光二极管的制备方法，其特征在于，各步骤包括以下条件之一种或多种：(1)外延片的生长：取衬底，采用MOCVD法在衬底表面依次生长N型欧姆接触层、N型限制层、有源区、P型限制层和P型欧姆接触层，得到外延片；(2)透明导电层的蒸镀：将外延片N面向下、P面向上放置到电子束蒸发台内，在P型欧姆接触层上蒸镀透明导电层，透明导电层覆盖在整个外延片表面；(3)光刻，ICP刻蚀制备发光区，包括：a.将外延片P面向上放置在匀胶机吸盘上，涂覆光刻胶，按设定好的图形曝光出若干个发光区的发光图形，再进行显影腐蚀，在透明导电层表面形成若干个发光区，各个发光区表面均覆盖有光刻胶，通过光刻胶进行掩膜保护；其余部分的光刻胶均被显影腐蚀液腐蚀掉，便于后续进行ICP刻...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴向龙，闫宝华，彭璐，王成新，徐现刚，
申请(专利权)人：山东浪潮华光光电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：