具有分布式布拉格反射器的发光二级管制造技术

公开了一种具有分布式布拉格反射器的发光二极管。该发光二级管包括布置在基底的第一表面上发光结构，所述发光结构包括第一半导体层、第二半导体层和置于第一层和第二层之间的活性层。第一分布式布拉格反射器(DBR)布置在基底的与第一表面相对的第二表面上，第一DBR用于反射从所述发光结构发射的光。第一DBR对在蓝色范围内的第一波长的光、对在绿色范围内的第二波长的光以及对在红色范围内的第三波长的光具有至少90％的反射率。第一DBR反射器具有层状结构，所述层状结构具有交替堆叠的SiO2层和Nb2O5层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的示例性实施例涉及一种发光二级管，更具体地说，涉及一种具有分布式布拉格反射器的发光二极管。
技术介绍
氮化镓(GaN)基蓝或者紫外(UV)发光二极管(LED)可以在宽范围的应用中使用。具体地说，发射混合颜色的光(例如，白光)的各种类型的LED封装件已经应用于背光单元、普通照明装置等。由于LED封装件的光学功率可取决于LED的发光效率，因此许多研究已经聚焦于开发具有提高的发光效率的LED。例如，金属反射器可以形成在诸如蓝宝石基底的透明基底的下表面上，以提高LED的光提取效率。图1示出了在其下表面上形成有铝层的蓝宝石基底的反射率。参照图1，没有铝层的蓝宝石基底展示出大约20%的反射率，而具有铝层的蓝宝石基底在整个可见光谱的范围内展示出大约80%的反射率。图2示出了具有在其下表面上通过交替地堆叠Ti02/Si02而形成的分布式布拉格反射器的蓝宝石基底的反射率。 当基底利用分布式布拉格反射器而不是铝层形成时，基底对在蓝波长范围内的光(例如，在400nm到500nm波长范围内并且具有460nm的峰波长的光)展示出接近100%的反射率，如图2所示。然而，分布式布拉格反射器仅可以在可见光谱的特定区域中增加反射率，并且在其它区域会展示出显著低的反射率。换而言之，如图2中所示，反射率在大约520nm或者更大的波长处快速降低，并且在550nm或更大的波长下低于50%。因此，当具有分布式布拉格反射器的LED安装在用于发射白光的LED封装件上时，LED的分布式布拉格反射器可以对在从LED发射的蓝光的波长范围内展示出高的反射率，但是对在绿和/或红光的波长范围内的光不会展示出有效的反射特性，由此限制了 LED封装件的发光效率的提高。GaN基半导体具有大约2. 4的折射率。因此，在GaN基半导体与外部空气或者成型树脂之间会存在折射率的差异，因此由于在二者之间的界面处的全内反射，在活性层中产生的光会被半导体层捕获并且不会发射到外部。
技术实现思路
技术问题本专利技术的示例性实施例提供一种用于LED封装件的LED，以发射具有混合颜色的光，例如白光。本专利技术的示例性实施例提供一种LED，以提高LED封装件的光发射效率。本专利技术的示例性实施例提供一种LED，以防止当光从LED外部进入LED时LED内部的光学损失。本专利技术的示例性实施例提供一种LED，以防止由全内反射引起的光学损失。本专利技术的附加特征将在接下来的描述中部分阐述，部分通过描述将是清楚的，或者可以通过实施本专利技术而得知。技术方案本专利技术的示例性实施例提供一种包括布置在基底的第一表面上的发光结构的发光二极管，发光结构包括第一导电类型半导体层；第二导电类型半导体层；活性层，置于第一导电类型半导体层和第二导电类型半导体层之间。发光二极管包括布置在基底的与第一表面相对的第二表面上的第一分布式布拉格反射器，第一分布式布拉格反射器用于反射从所述发光结构发射的光。第一分布式布拉格反射器对在蓝波长范围内的第一波长的光、对在绿波长范围内的第二波长的光以及对在红波长范围内的第三波长的光具有至少90%的反射率。第一分布式布拉格反射器具有层状结构，所述层状结构具有交替堆叠的SiO2层和Nb2O5层。本专利技术的不例性实施例还公开了一种包括布置在基底的第一表面上的发光结构的发光二极管，发光结构包括第一导电类型半导体层；第二导电类型半导体层；活性层，置于第一导电类型半导体层和第二导电类型半导体层之间。发光二级管包括绝缘层，布置在发光结构上；分布式布拉格反射器，布置在基底的与所述第一表面相对的第二表面上，分布式布拉格反射器用于反射从所述发光结构发射的光；反射金属层，分布式布拉格反射器布置在基底和反射金属层之间。分布式布拉格反射器对在蓝波长范围内的第一波长的光、对在绿波长范围内的第二波长的光以及对在红波长范围内的第三波长的光的具有至少90%的反射率。本专利技术的示例性实施例还公开了一种发光二极管，该发光二极管包括基底、布置在基底的第一表面上的光发射器和布置在基底的与第一表面相对的第二表面上的反射器，反射器用于反射从光发射器发 射的光。反射器包括彼此交替布置的SiO2层和Ni2O5层。将理解的是，前面的概括性描述和下面的详细描述均为示例性和解释性的，并意图提供对所要求保护的本专利技术的进一步解释。附图说明附图示出了本专利技术的实施例，包括附图是为了提供对本专利技术的进一步理解且附图被包含在说明书中并构成说明书的一部分，附图与描述一起来解释本专利技术的原理。图1是示出了蓝宝石基底上的铝的反射率的曲线图；图2是示出了蓝宝石基底上的分布式布拉格反射器的反射率的曲线图；图3是根据本专利技术示例性实施例的具有分布式布拉格反射器的发光二极管(LED)的剖视图；图4是示出了 TiO2和Nb2O5的光学吸收系数的曲线图；图5是示出了黄色磷光体的发光光谱的曲线图；图6是示出了第一上分布式布拉格反射器的反射光谱的曲线图；图7是根据本专利技术示例性实施例的具有LED的LED封装件的剖视图；图8是根据本专利技术示例性实施例的具有分布式布拉格反射器的LED的剖视图9是示出了第二上分布式布拉格反射器的反射光谱的曲线图；图10是根据本专利技术示例性实施例的具有分布式布拉格反射器的LED的剖视图；图11是根据本专利技术示例性实施例的电子束沉积设备的示意性剖视图；图12是根据本专利技术示例性实施例的透明导电层的剖视图。具体实施例方式在下文中参照附图更充分地描述本专利技术，在附图中示出了本专利技术的示例性实施例。然而，本专利技术可以以许多不同的形式来实施，且不应该解释为局限于在这里所提出的示例性实施例。相反，提供这些示例性实施例使得本公开将是彻底和完全的，并将把本专利技术的范围充分地传达给本领域技术人员。在附图中，为了清晰起见，会夸大层和区域的尺寸和相对尺寸。在附图中，相同的标号指示相同的元件。将理解的是，当诸如层、膜、区域或者基底的元件被称作“位于(在)”另一元件“上”时，它可以直接位于其它元件上，或者还可以存在中间元件。相反，当元件被称作“直接位于(直接在)”另一元件“上”时，不存在中间元件。图3是根据本专利技术示例性实施例的具有分布式布拉格反射器40的发光二极管20的剖视图。参照图3，发光二极管20可以包括基底21、发光结构30和下分布式布拉格反射器40。此外，LED20可以包括缓冲层23、透明电极31、第一电极焊盘33、第二电极焊盘35、金属层45和第一上分布式布拉格反射器37。基底21可以从任何透明基底(例如蓝宝石基底或者SiC基底)中选择。基底21在其上表面上可以具有图案，例如，在其上表面上具有图案的图案化的蓝宝石基底(PPS)。基底21的面积可以决定芯片的总`面积。基底21可以具有至少90000 μ m2的面积。例如，基底21可以具有至少Imm2的面积。发光结构30位于基底21上。发光结构30包括第一导电类型半导体层25、第二导电类型半导体层29以及置于第一导电类型半导体层25和第二导电类型半导体层29之间的活性层27。这里，第一导电类型和第二导电类型指的是相对的导电类型。例如，第一导电类型可以是η型，第二导电类型可以是P型，或者，第一导电类型可以是P型，第二导电类型可以是η型。第一导电类型半导体层25、活性层27和第二导电类型半导体层29虽然可以由GaN基化合物半导体材料(即，(Al，In, G本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.07.28 KR 10-2010-0072822;2010.08.10 KR 10-2011.一种发光二极管，包括 发光结构，布置在基底的第一表面上，所述发光结构包括第一导电类型半导体层;第二导电类型半导体层；活性层，置于第一导电类型半导体层和第二导电类型半导体层之间； 第一分布式布拉格反射器，布置在基底的与第一表面相对的第二表面上，第一分布式布拉格反射器用于反射从所述发光结构发射的光， 其中，第一分布式布拉格反射器对在蓝波长范围内的第一波长的光、在绿波长范围内的第二波长的光以及在红波长范围内的第三波长的光包括至少90%的反射率， 其中，第一分布式布拉格反射器包括层状结构，所述层状结构包括交替堆叠的SiO2层和Nb2O5层。2.如权利要求1所述的发光二级管，其中，第一分布式布拉格反射器包括至少25对Si02/Nb205 层。3.如权利要求2所述的发光二极管,其中,第一分布式布拉格反射器的SiO2层直接接触基底的第二表面。4.如权利要求3所述的发光二级管，其中，第一分布式布拉格反射器包括作为与直接接触基底的第二表面的SiO2层相对的最下层的SiO2层。5.如权利要求1所述的发光二极管，所述发光二极管还包括金属层，其中，第一分布式布拉格反射器布置在基底和金属层之间。6.如权利要求1所述的发光二极管，所述发光二级管还包括 第二分布式布拉格反射器，布置在发光结构上， 第二分布式布拉格反射器用于使得在活性层中产生的光穿过第二分布式布拉格反射器并且反射外部光，所述外部光包括比在活性层中产生的光的波长长并且位于可见光光谱的至少一部分区域内的光。7.如权利要求6所述的发光二极管，第二分布式布拉格反射器反射在至少黄光的波长范围内的光。8.如权利要求6所述的发光二极管，所述发光二极管还包括 第一电极焊盘，电连接到第一导电类型半导体层； 第二电极焊盘，电连接到第二导电类型半导体层； 第三分布式布拉格反射器，布置在第一电极焊盘和第二电极焊盘中的至少一个上，第三分布式布拉格反射器反射外部光。9.如权利要求8所述的发光二级管，其中，第三分布式布拉格反射器用于反射在至少黄光的波长范围内的光。10.如权利要求1所述的发光二级管，所述发光二极管还包括 第一电极焊盘，电连接到第一导电类型半导体层； 第二电极焊盘，电连接到第二导电类型半导体层； 第二分布式布拉格反射器，布置在第一电极焊盘和第二电极焊盘中的至少一个上，第二分布式布拉格反射器反射外部光，所述外部光包括波长长于在活性层中产生的光的波长并且位于可见光光谱的至少一部分区域内的光。11.如权利要求10所述的发光二极管，其中，第二分布式布拉格反射器反射在至少黄光的波长范围内的光。12.—种发光二极管,包括 发光结...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐德壹，金才武，金京完，尹馀镇，金艺瑟，吴尚炫，李珍雄，
申请(专利权)人：首尔OPTO仪器股份有限公司，
类型：
国别省市：