[发明专利]发光二极管及其制造方法

说明书

本发明的示例性实施例提供了发光二极管(LED)芯片和一种制造该发光二极管芯片的方法。根据示例性实施例的LED芯片包括：基底；发光结构，布置在基底上；以及布置在基底下方的交替层压底部结构。交替层压底部结构包括多个电介质对，每个电介质对包括具有第一折射率的第一材料层和具有第二折射率的第二材料层，第一折射率比第二折射率大。

技术领域

本发明的示例性实施例涉及一种发光二极管芯片及其制造方法，更具体地讲，涉及一种具有提高的发光效率的发光二极管芯片及其制造方法。

背景技术

氮化镓(GaN)基蓝或紫外(UV)发光二极管(LED)应用范围广泛。具体地讲，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和一般照明等。

由于LED封装件的光学功率通常依赖于LED芯片的发光效率，因此对具有提高的发光效率的LED芯片的研发集中进行了大量研究。例如，为了改善光提取效率，在LED芯片的发光平面上可以形成粗糙的表面，或者可以调整透明基底或外延层的形状。

可选择地，诸如Al的金属反射器可以设置在与发光平面相对的芯片安装平面上，以反射向芯片安装平面传播的光，这可以提高发光效率。即，金属反射器可以用于反射光并减少光学损失，从而提高发光效率。然而，反射金属可能因氧化而使反射率劣化，所以金属反射器可能具有相对低的反射率。

因此，近期研究已经集中于利用交替地逐个堆叠的具有不同折射率的材料的层压件的反射层的高反射率和相对稳定的反射特性两者。

然而，这样的交替层压结构在窄的波长带内会具有高的反射率，而在其他波长带内会具有低的反射率。因此，对于利用通过磷光体等进行波长转换的光以发射白光的LED封装件，交替层压结构可能不能对于经受波长转换的光提供有效的反射特性，并且在提高LED封装件的发光效率方面会具有有限的能力。此外，交替层压结构可以对垂直入射光展现出高反射率，但是可能对具有相对大的入射角的光展现出相对低的反射率。

可以通过增加在交替层压结构中堆叠的层的总数并调整各个层的厚度来加宽具有高反射率的波长带。然而，交替层压结构中的大量的层会使得难以调整各个层的厚度，并且改变层的总数会改变各个层的厚度，因此难以确定各个层的最佳厚度。

发明内容

技术问题

本发明的示例性实施例提供了一种具有提高的发光效率的LED芯片。

本发明的示例性实施例提供了一种可以提高LED封装件的发光效率的LED芯片。

本发明的示例性实施例提供了一种有助于确定交替层压结构中的层的层压顺序和每个层的光学厚度的发光二极管芯片及其制造方法。

本发明的附加特征将在下面的描述中进行阐述，并且部分地根据描述将是明显的，或者可以通过本发明的实施而了解。

技术方案

本发明的示例性实施例提供了一种发光二极管芯片，所述发光二极管芯片包括基底、布置在基底上的发光结构以及交替层压底部结构，发光结构包括第一导电型半导体层、第二导电型半导体层以及设置在第一导电型半导体层与第二导电型半导体层之间的有源层，基底布置在交替层压底部结构上，交替层压底部结构包括多个电介质对，每个电介质对包括具有第一折射率的第一材料层和具有第二折射率的第二材料层，第一折射率比第二折射率大。此外，所述多个电介质对包括：多个第一电介质对，包括第一材料层和第二材料层，第一材料层和第二材料层的光学厚度均小于λ/4；第二电介质对，包括第一材料层和第二材料层，第一材料层和第二材料层中的一个材料层的光学厚度小于λ/4，另一个材料层的光学厚度大于λ/4；以及多个第三电介质对，包括第一材料层和第二材料层，第一材料层和第二材料层的光学厚度均大于λ/4，其中，λ是可见光范围的中心波长。