CN203812901U - 发光器件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一发光器件，其具有双全方位反射镜，可以有效提高器件的取光效率，具体结构包括：基板；第一全方位反射镜，位于所述基板上，包含金属反射层和黏结层；第二全方位反射镜，位于所述第一全方位反射镜上，包含介质层和金属导电部；发光外延层，位于所述第二全方位反射镜上，至少包含p型半导体层、发光层和n型半导体层；其中，所述黏结层和介质层对于所述发光层发出的光具有透光性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种发光器件，更具体地是一种具有镜面系统的发光器件。
背景技术
近几年，发光二极管（light emitting diode, 简称LED）得到了广泛的应用，在各种显示系统、照明系统、汽车尾灯等领域起着越来越重要的作用。以AlGaInP材料作为发光层的LED具有较高的内量子效率。对于传统设计的LED来说，有很多因素限制它的外量子效率：内部的全反射、金属电极的阻挡、GaAs等半导体材料对光的吸收。这些LED生长在吸光衬底上，而最终有很大一部分光被衬底吸收。所以对于这种传统的LED结构而言，即使内部的光电转化效率很高，它的外量子效率也不会很高。当前有很多种方法来提高LED出光的提取效率，如加厚窗口层、表面粗化、透明衬底、倒金字塔结构等。
发明内容
本实用新型提供了一种发光器件，其具有双全方位反射镜，可以有效提高器件的取光效率，具体结构包括：基板；第一全方位反射镜，位于所述基板上，包含金属反射层和黏结层；第二全方位反射镜，位于所述第一全方位反射镜上，包含介质层和金属导电部；发光外延层，位于所述第二全方位反射镜上，至少包含p型半导体层、发光层和n型半导体层；其中，所述黏结层和介质层对于所述发光层发出的光具有透光性。
较佳的，在所述发光层的发光波长内，所述黏结层的折射率低于所述介质层的折射率，所述金属反射层的反射率高于所述金属导电部。
较佳的，所述黏结层的厚度不宜过大以避免折射率过大，最佳厚为50埃~100埃。
较佳的，所述黏结层和所述金属反射层在一定温度熔合完反射率变高，进一步提高光的输出率。
较佳的，所述介质层为一连续层，所述金属导电部为一系列离散体，其嵌入在所述介质层并贯穿介质层。进一步地，所述导电部可呈周期性分布或者根据顶电极的形状及位置进行设置，其直径为5~15μm。当呈周期性分布时，其间隙为10~50μm，其形状可为圆柱、棱柱、倒圆台或倒棱台等；当根据顶电极的形状及位置进行设置根据导电部时，其一般与顶电极在垂直方向的投影一般不重合为佳。
前述发光器件可应用于各种显示系统、照明系统、汽车尾灯等领域。
本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。此外，附图数据是描述概要，不是按比例绘制。
图1为一种现有发光二极管的结构示意图。
图2为实施例1之一种发光器件的结构剖视图。
具体实施方式
下面结合示意图对本实用新型的LED器件结构行详细的描述，借此对本实用新型如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本实用新型中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本实用新型的保护范围之内。
图1公开了一种具有全方位反射镜（Omni-Directional Reflector，简称ODR）的AlGaInP四元系发光二极管，其具体结构包括：导电基板（Si）100，键合层110，镜面系统，p型半导体层131，发光层132，n型半导体层133及P电极141和N电极142。其中，镜面系统包含一低折射率介质层（SiOx）122和低折射率介质层下方的高反射层金属镜面层121。
在此LED结构的ODR体系中，由于一般介质层的折射率偏大，而金属镜面的发射率偏低，使得发光层向下发出的光无法最大化的反射，导致亮度偏低。
下面公开了一种发光器件，其在保证欧姆接触的面积不变的前题下，通过改变镜面结构使得全方位反射体系反射更多的光，从而增加出光效率。
请参看图2，发光器件，至下而上包括：导电基板200、金属键合层210、金属反射层221、黏结层222，介质层231、金属导电部232、发光外延层、p电极251和n电极251。其中，金属反射层221与黏结层223构成第一全方位反射镜220，介质层231与金属导电部232构成第二全方位反射镜230。
具体的，导电基板100可选用Si基板或其他金属基板。金属键合层210可采用金锡合金。金属反射层221采用高反射率材料，可选用Ag或Al。黏结层222采用与金属反射层221具有良好附着性并可透光的材料，可以选用氧化铟锡（ITO）、氧化铟锌（IZO）等，厚度不宜过大以避免折射率过大，最佳厚度为50埃~100埃。介质层231具有导电通孔，内填充金属形成导电部232，介质层231的材料选用低折射率的材料（可选用SiOx 、SiNx等，导电部232采用与p型半导体形成欧姆接触的金属材料为佳，可采有Al、Au等。发光外延层包括p型半导体层241、发光层242和n型半导体层243，其中发光层242可为多量子阱结构，在一些变型的实施例中还可包括窗口层、欧姆接触层等。
对于上述发光器件的全方位反射体系中各层的材料遵从下面的规则进行选取，可以取得较佳的效果。在发光层的发光波段范围内，黏结层222的折射率比介质层231的折射率低，同时金属反射层221的反射率高于导电部232的反射率。进一步地，黏结层222和金属反射层221在一定温度熔合后反射率会变高，可以进一步提高光的输出率。
前述各实施例以四元系发光二极管的结构进行举例说明，应当知道的是，本实用新型并不局限于四元系发光二极管，其亦可应用于氮化镓基系发光二极管，如蓝、绿光发光二极管或紫外发光二极管。
Claims (10)
1.发光器件，包括：基板；第一全方位反射镜，位于所述基板上，包含金属反射层和黏结层；第二全方位反射镜，位于所述第一全方位反射镜上，包含介质层和金属导电部；发光外延层，位于所述第二全方位反射镜上，至少包含p型半导体层、发光层和n型半导体层；其中，所述黏结层和介质层对于所述发光层发出的光具有透光性。
2.根据权利要求1所述的发光器件，其特征在于：所述黏结层的折射率低于所述介质层。
3.根据权利要求1所述的发光器件，其特征在于：所述金属反射层的反射率高于所述金属导电部。
4.根据权利要求1所述的发光器件，其特征在于：所述黏结层的厚度为50埃~100埃。
5.根据权利要求1所述的发光器件，其特征在于：所述黏结层与所述金属反射层熔合。
6.根据权利要求1所述的发光器件，其特征在于：所述介质层为一连续层，所述金属导电部为一系列离散体，其嵌入在所述介质层并贯穿介质层。
7.根据权利要求1所述的发光器件，其特征在于：所述金属导电部为一系列圆柱、棱柱、倒圆台或倒棱台。
8.根据权利要求1所述的发光器件，其特征在于：所述金属导电部的间隔为10μm~50μm。
9.根据权利要求1所述的发光器件，其特征在于：所述金属导电部的直径为5μm~15μm。
10.根据权利要求1所述的发光器件，其特征在于：还包括p、n电极，其分别与所述p型半层和n型半导体层连接。
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| CN104638078A (zh) * | 2015-03-05 | 2015-05-20 | 天津三安光电有限公司 | 发光二极管及其制作方法 |
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