[发明专利]发光器件

说明书

技术领域

本发明涉及包括LED芯片(发光二极管芯片)的发光器件。特别是，本发明涉及一种发光器件，其包括：阳电极、p-型氮化物半导体层、以及位于阳电极和p-型氮化物半导体层之间的电介质层。电介质层位于沿垂直于LED芯片厚度方向的平面的预定区域中。

背景技术

常规地，对大量LED芯片进行了研究。在先的LED芯片包括：发光层、阳电极和阴电极。发光层由氮化物半导体材料例如GaN、InGaN、AlGaN和InAlGaN制成。阳电极设置在发光层的厚度方向的一个表面上，阴电极设置在发光层的厚度方向的另一表面上。LED芯片倒装安装于安装基板上。此外，进行了改善LED芯片的光提取效率的研究。为了改善LED芯片的光提取效率，进行了结构设计为防止阳电极被阳电极所吸附的LED芯片的研究和开发。为改善LED芯片的光提取效率，研究和开发了具有防止光在阳极被吸收的结构的LED芯片。在下述专利文献1中公开了上述LED芯片。

专利文献1公开了具有图3所示结构的LED芯片。由图3可见，LED芯片包括：透光基板1、n-型氮化物半导体层2、氮化物发光层3、p-型氮化物半导体层4；透光基板1由蓝宝石基板制成；n-型氮化物半导体层2、氮化物发光层3和p型氮化物半导体层4位于透光基板1的一侧表面上。阳电极7从p型氮化物半导体层4观察时位于氮化物发光层3的相反侧。此外，阴电极8位于n-型氮化物半导体层2的与氮化物发光层3相同的一侧上。此外，LED芯片包括：第一透明导电膜9a、第二透明导电膜9b、多个低折射率电介质层10P、反光导电膜11和阻挡金属层14。在p-型氮化物半导体层3和阳电极7之间插入第一透明导电膜9a、第二透明导电膜9b、多个低折射率电介质层10P、反光导电膜11和阻挡金属层14。第一透明导电膜9a形成在p-型氮化物半导体层4上。第二透明导电膜9b形成在第一透明导电膜9a上。低折射率电介质层10P由折射率低于p-型氮化物半导体层4的折射率的的材料制成。低折射率电介质层10P部分地堆叠在第二透明导电膜9b上。低折射率电介质层10P设置为反射由氮化物发光层3发射的光。反光导电膜11成形为覆盖低折射率电介质层10P和第二透明导电膜9b。反光导电膜11设置为反射由氮化物发光层3发射的光。阻挡金属层14形成在反光导电膜11上。即，图3的LED芯片具有在氮化物发光层3的厚度方向上的一个表面中的光提取表面、以及从氮化物发光层3观察时位于光提取表面的相反侧的第一表面。此外，LED芯片在其第一表面处设置有低折射率电介质层10P。氮化物发光层3设置为朝向光提取表面和阳电极7两者发射光。当氮化物发光层3朝向阳电极7发射光时，光被低折射率电介质层10P和反光导电膜11反射。低折射率电介质层10P和反光导电膜11设置为朝向光提取表面反射光。应说明：图3B所示的标有箭头的线C公开了从氮化物发光层3发射的光的路径一个实例，该光在低折射率电介质层10P中吸收，并被低折射率电介质层反射。

上述第一透明导电膜9a的厚度为2nm～10nm。第一透明导电膜9a由材料诸如Ni、Pd、Pt、Cr、Mn、Ta、Cu、Fe或包含它们中的至少之一的合金制成。第二透明导电膜9b由选自ITO、IZO、ZnO、In₂O₃、SnO₂、Mg_xZn_1-xO(x≤0.5)、非晶的AlGaN、GaN、SiON中的材料制成。此外，反光导电膜11由材料诸如Ag、Al和Rh制成。阳电极7由金属材料Au制成。阻挡金属层14由Ti材料制成。

上述低折射率电介质层10P中的每个均具有垂直于LED芯片厚度方向的横截面；低折射率电介质层10P的横截面为圆形。除了上述之外，低折射率电介质层10P中的每个均设置在第二透明导电膜9b上，使得低折射率电介质层10P布置为二维阵列。更具体地，低折射率电介质层10P中的每个均设置在沿垂直于LED芯片厚度方向的平面的正方形栅格的栅点上。即，图3公开了LED芯片，其包括：多个低折射率电介质层10P；低折射率电介质层10P沿着与氮化物发光层3平行的平面布置；低折射率电介质层10P中的每个均具有彼此隔离的岛状结构。