发光装置及其制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种发光装置，包括基座、倒装于所述基座上的发光二极管，其特征在于，所述发光二极管包括缓冲层、位于缓冲层上的发光二极管管芯，所述缓冲层在发光二极管的出光面上设置有多个具有金字塔互补结构的凸起。相应地，本发明专利技术还提供一种发光装置的制造方法，包括：提供衬底，在衬底上形成多个金字塔结构；在具有金字塔结构的衬底上依次形成缓冲层、N型半导体层、有源层、P型半导体层、接触层；形成深度至少从接触层到N型半导体层顶部的开口，形成位于接触层上的第一电极、以及位于所述开口底部的第二电极；去除衬底。本发明专利技术发光装置的出光效率较高，本发明专利技术提供的发光装置制造方法较为简单。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体
，更具体地，本专利技术涉及。
技术介绍
发光二极管(LED)是响应电流而被激发从而产生各种颜色的光的半导体器件。其 中，以氮化镓(GaN)为代表的III-V族化合物半导体由于具有带隙宽、发光效率高、电子饱 和漂移速度高、化学性质稳定等特点，在高亮度蓝光发光二极管、蓝光激光器等光电子器件 领域有着巨大的应用潜力，引起了人们的广泛关注。然而，目前半导体发光二极管存在着发光效率低的问题。对于未经封装的发光二 极管，其出光效率一般只有百分之几。大量的能量聚集在器件内部不能出射，既造成能量浪 费，又影响器件的使用寿命。因此，提高半导体发光二极管的出光效率至关重要。基于上述的应用需求，许多种提高发光二极管出光效率的方法被应用到器件结构 中，例如表面粗糙化法，金属反射镜结构等。公开号为CN1858918A的中国专利申请公开了 一种发光二极管，所述的发光二极管下表面形成全角度反射镜结构，可以提高发光二极管 出光效率。然而，该方法需要在衬底上形成多层由高折射率层与低折射率层堆叠而成的薄 膜结构，制作工艺复杂。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是提供一种发光装置，以提高发光效率。为解决上述问题，本专利技术提供一种发光装置，包括基座、倒装于所述基座上的发光 二极管，所述发光二极管包括缓冲层、位于缓冲层上的发光二极管管芯，所述缓冲层在发光 二极管的出光面上设置有多个具有金字塔互补结构的凸起。相应地，本专利技术还提供一种发光装置的制造方法，包括提供衬底，在衬底上形成 多个金字塔结构；在具有金字塔结构的衬底上依次形成缓冲层、N型半导体层、有源层、P型 半导体层、接触层；形成深度至少从接触层到N型半导体层顶部的开口，形成位于接触层上 的第一电极、以及位于所述开口底部的第二电极；去除衬底。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点1.所述缓冲层在发光二极管的出光面上设置有多个具有金字塔互补结构的凸起， 所述凸起增大了出光面的面积，从而增大了发光二极管管芯产生的光出射到发光面的几 率，从而提高了发光装置的出光效率；2.发光装置还包括可用于将光反射到发光装置出光方向的接触层、反射膜，可进 一步提高发光装置的出光效率；3.发光装置还包括用于会聚光线的帽层，可提高发光装置的亮度；4.发光装置的制造方法中，在衬底上形成金字塔结构，填充金字塔结构之间的孔 隙以形成金字塔互补结构，之后按照倒装方式装配发光二极管即可，制造方法较为简单。附图说明图1是本专利技术发光装置一实施例的剖面结构示意图；图2是本专利技术发光装置制造方法一实施方式的流程示意图；图3是图2所示步骤Sl —实施例的流程示意图；图4至图10是本专利技术发光装置制造方法一实施例形成的发光装置的侧面示意图。 具体实施例方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术 的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以 采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限 制。正如
技术介绍
所述，为提高发光二极管的出光效率，现有技术的发光二极管需要 在衬底上形成多层由高折射率层与低折射率层堆叠而成的薄膜结构，但所述薄膜结构的制 作工艺复杂。针对上述问题，本专利技术的专利技术人提供了一种发光装置，所述发光装置包括倒装于 基座上的发光二极管，所述发光二极管在出光面上具有多个金字塔结构，所述金字塔结构 增大了发光二极管出光面的面积，增大了发光二极管的有源层产生的光出射到发光面的几 率，从而增大了发光二极管的外量子效率，即提高了发光二极管的出光效率。参考图1，示出了本专利技术发光装置一实施例的剖面结构示意图。如图1所示，所述 发光装置包括基座101，以及位于基座101上的反射膜102、位于反射膜102上的第一引脚 112和第二引脚103、倒装于第一引脚112和第二引脚103上的发光二极管、覆盖于发光二 极管和反射膜102上的帽层111，其中，基座101，用于承载发光二极管，在具体实施例中，所述基座105采用铜、铝、硅、氮 化铝等材料构成。反射膜102，用于将发光二极管发出的光反射至发光装置的出光方向上，以提高发 光装置的出光效率，增大发光装置的亮度，具体地，所述反射膜的材料为氧化钡。第一引脚112，用于连接发光二极管和电源(图未示)正极；第二引脚103，用于连 接发光二极管和电源(图未示)负极；具体地，所述第一引脚112和第二引脚103均采用铜 或铝等导电材料制成。发光二极管由上之下依次包括缓冲层110、N型半导体层109、有源层108、P型半 导体层107、接触层106;其中，缓冲层110的底部包括多个凸起，所述凸起具有金字塔互补结构(如图1圆圈中 示出的金字塔互补结构的俯视图)，具体地，所述金字塔互补结构通过对金字塔结构间所围 成的空隙进行填充而获得，所述金字塔互补结构的凸起可增大发光二极管出光面的面积， 进而增大了发光二极管管芯发出的光从出光面出光的几率，从而提高了发光二极管的出光 效率。具体地，所述缓冲层110的材料为氮化镓或氮化铝。N型半导体层109、有源层108、P型半导体层107，所述N型半导体层109、有源层 108、P型半导体层107构成了发光二极管管芯；在具体实施例中，所述N型半导体层109为N型掺杂的氮化镓材料，所述有源层108为多量子阱有源层结构，具体地，采用氮化铟镓材 料构成，用于产生波长为470nm的蓝光，所述P型半导体层107为P型掺杂的氮化镓材料；接触层106，用于实现P型半导体层107与电源正极之间的电连接，所述接触层 106的面积较大，可以减小接触电阻，较佳地，所述接触层106的下表面为反光面，所述反光 面可将发光二极管管芯发出的光反射至出光面，具体地，所述接触层106的材料为金或镍 等，所述接触层106的厚度为50至100纳米。所述发光二极管还包括第一电极105，所述第一电极105设置于所述接触层106与 第一引脚112之间，用于实现P型半导体层107和第一引脚112间的电连接。所述发光二极管还包括深度至少自接触层106至N型半导体层109的开口，所述 发光二极管还包括一端设置于开口底部的第二电极104，所述第二电极104另一端设置于 第二引脚103上，用于实现N型半导体层109和第二引脚103之间的电连接。帽层111，覆盖于发光二极管、反射膜102上，所述帽层111在发光二极管的出光方 向上具有透镜结构，所述透镜结构可以会聚发光二极管发出的光，以提高发光装置的亮度， 在具体实施例中，所述帽层111采用树脂材料构成，所述帽层111还可以起到保护发光二极 管的作用。相应地，本专利技术还提供一种发光装置的制造方法，参考图2，示出了本发光装置制 造方法一实施方式的流程图。所述发光装置的制造方法包括步骤Si，提供衬底，在衬底上形成多个金字塔结构；步骤s2，在具有金字塔结构的衬底上依次形成缓冲层、N型半导体层、有源层、P型 半导体层、接触层；步骤s3，形成深度至少从接触层到N型半导体层顶部的开口，形成位于接触层上 的第一电极、以及位于所述开口底部的第二电极；步骤s4，去除衬底。参考图3，示出了图2所示步骤Sl —实施例的流程图，包括步骤Sll，提供衬底；步骤s 12，在所述衬底上沉积介本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种发光装置，包括基座、倒装于所述基座上的发光二极管，其特征在于，所述发光二极管包括缓冲层、位于缓冲层上的发光二极管管芯，所述缓冲层在发光二极管的出光面上设置有多个具有金字塔互补结构的凸起。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张汝京，肖德元，
申请(专利权)人：映瑞光电科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：31