一种提高发光效率的发光二极管的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及发光二极管技术领域，尤其涉及一种提高发光效率的发光二极管。
【背景技术】
[0002]作为具有用于未来应用的有希望的照明属性的新半导体光源，发光二极管装置(简写为LED)是广为知晓的。这些LED装置应最终取代许多比如白炽灯的当前光源。它们在显示灯、警告灯、指示灯和装饰灯中是特别有用的。
[0003]现有的LED结构中，增加亮度的方法普遍使用表面粗化技术，如图1所示的结构，该结构克服了全反射所造成的亮度损失。但是，使用表面粗化技术通常使用湿法蚀刻完成，此制程会因为发光材料不同导致需要不同的化学溶液蚀刻，制程复杂，导致合格率下降，并且因为为破坏性制程，所以即使可以增加光取出效率，但是电压特性会变高，导致发光二级管消耗功率上升。另外，增加亮度的方法也可以使用封装不同折射率胶材，与芯片材料折射率的相互搭配达到亮度提升效果，但是因为封装体需要一封装支架作为植入胶体的容器，导致制造成本上升，并且需要有一定空间放入芯片，造成发光原件体积变大，影响在微型原件上的应用，如图2所示。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的问题是提供一种提高发光效率的发光二极管，在LED出光面形成至少一个非平面型透明绝缘取光结构，达到提升亮度并且具有极小封装的LED发光原件。
[0005]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是:一种提高发光效率的发光二极管，有源层的N端或P端使用黄光制程沉积一层氟化物高分子材料薄膜与取光结构。优选的，所述取光结构是指在高分子材料薄膜的封闭区域里面，填胶后胶体表面为球形，透明胶表面积必须大于发光表面积，材料可为有机树脂等透光性材料。
[0006]优选的，所述透明胶为硅胶或有机树脂中一种。
[0007]优选的，发光二极管的外延片完成后，外延层做镜面系统，将有源层的P端键合于导电基板上，在有源层的N端上做完电极后，使用黄光制程沉积一层氟化物高分子材料薄膜，且该薄膜至少一个封闭面，且该薄膜至少一个封闭面。
[0008]优选的，发光二极管的外延片完成后，外延层做完η电极与P电极后，在有源层P端上使用黄光制程沉积一氟化物高分子材料膜薄，且该膜薄至少一个封闭面。
[0009]优选的，发光二极管的外延片完成后，外延层做镜面系统，将有源层的P端键合于导电基板上，在有源层的N端上做完电极以及指栅后，在指栅上使用黄光制程沉积一氟化物高分子材料膜薄，且该膜薄为封闭面。
[0010]优选的，至少一个指栅采用封闭面。
[0011]优选的，所述氟化物高分子材料指的是聚四氟乙烯、全氟(乙烯丙烯)共聚物、聚全氟烷氧基树脂、聚三氟氯乙烯、乙烯-三氟氯乙烯共聚物、乙烯-四氟乙烯共聚物、聚偏氟乙烯和聚氟乙烯中的一种。
[0012]本发明具有的优点和积极效果是:在上述结构中，采用胶质材料在发光器件的出光表面上形成取光结构，并搭配高分子材料膜薄，由于高分子材料膜薄表面能小于取光结构材料的内聚力(lotus effect)，从而使其所述胶质取光结构可以达到>90°的表面张力，有效的增加取光结构表面积/发光表面积比值，增加出光效率。
【附图说明】
[0013]图1是现有技术中表面粗化的发光二极管结构示意图；
[0014]图2是现有技术中使用封装后的发光二极管结构示意图；
[0015]图3是本发明中实施例一的发光二极管结构的剖视图；
[0016]图4是本发明中实施例一中未制作取光结构的发光二极管结构的俯视图；
[0017]图5是本发明中实施例二的发光二极管结构的剖视图；
[0018]图6是本发明中实施例三的发光二极管结构的剖视图；
[0019]图7是本发明中实施例四的发光二极管结构的剖视图；
[0020]图8是本发明中实施例四中未制作取光结构的发光二极管结构的俯视图；
[0021]图9是本发明中实施例五的发光二极管结构的剖视图；
【具体实施方式】
[0022]实施例一
[0023]一种提高发光效率的发光二极管，其结构如图3所示，发光二极管的外延片完成后，外延层的P端做镜面系统，将具有镜面系统的有源层的P端键合于导电基板上，在有源层的N端上做完电极后，使用黄光制程于N端有源层上沉积一层氟化物高分子材料薄膜，材料选用聚四氟乙烯，且该薄膜形成一个封闭面，在此封闭面添上透明胶层，材料为硅胶。
[0024]图4为未制作取光结构的俯视图，扩展电极呈网状，在扩展电极上沉积一层氟化物高分子材料膜薄，同样为聚四氟乙烯，其形成一闭合圈，在各个闭合圈内覆盖透明胶形成一序列的的取光结构。因为氟化物高分子材料膜薄因为表面能小于透明胶内聚力(lotuseffect)，所以使透明胶可以达到>90°的表面张力，有效的增加透明胶表面积a/发光表面积b比值，增加出光效率。
[0025]实施例二
[0026]一种提高发光效率的发光二极管，其结构如图5所示，发光二极管的外延片完成后，外延层做完η电极与P电极后，在有源层P端上使用黄光制程于P端有源层上沉积一氟化物高分子材料膜薄，材料选用聚四氟乙烯，且该薄膜形成一个封闭面，在此封闭面填上透明胶材，材料选用硅胶。因为氟化物高分子材料膜薄因为表面能小于透明胶内聚力(lotus effect)，所以使透明胶可以达到>90°的表面张力，有效的增加透明胶表面积a/发光表面积b比值，增加出光效率。
[0027]实施例三
[0028]一种提高发光效率的发光二极管，其结构如图6所示，发光二极管的外延片完成后，外延层的P端做镜面系统，将具有镜面的有源层的P端键合于导电基板上，在有源层的N端上做完封闭式电极与扩展电极后，使用黄光制程于N端封闭式扩展条上沉积一层氟化物高分子材料薄膜，材料选用聚四氟乙烯，且该薄膜形成一个封闭面，在此封闭面填上透明胶材，材料选用硅胶。因为氟化物高分子材料膜薄因为表面能小于透明胶内聚力(lotuseffect)，所以使透明胶可以达到>90°的表面张力，有效的增加透明胶表面积a/发光表面积b比值，增加出光效率。
[0029]实施例四
[0030]一种提高发光效率的发光二极管，其结构如图7所示，发光二极管的外延片完成后，将具有镜面系统的有源层的P端键合于导电基板上，在有源层的N端上做完封闭式电极与扩展电极后，本实施例的扩展电极呈网状，从而可以构成一系列的微透镜的取光结构。进一步地，在可η型覆盖层表面形成粗化结构，进一步提升取光效率。图8为未制作取光结构的俯视图，扩展电极呈网状，在扩展电极上沉积一层氟化物高分子材料膜薄，其形成一系列的闭合圈，在各个闭合圈内覆盖透明胶形成一序列的的取光结构。本实施例予实施例一亮度有2倍的提升。
[0031]实施例五
[0032]一种提高发光效率的发光二极管，其结构如图9所示，发光结构为一倒装式发光二极管，包括覆晶基板、P型覆盖层、量子阱层、η型覆盖层及生长衬底，其中生长衬底透光性材料，透光性材料为蓝宝石衬底，生长衬底一侧为出光面，量子阱层发出的光通过生长衬底向外取出。在本实施例中，直接在生长衬底的表面上沉积高分子材料膜薄，其至少构成一个闭合环，在环内覆盖透明胶，构成取光结构。关于高分子材料薄膜和透明胶的材料同实施例一。
[0033]以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。
【主权项】
1.一种提高发光效率的发光二极管，其特征在于:有源层的N端或P端使用黄光制程沉积一层氟化物高分子材料薄膜与取光结构，优选的，所述取光结构是指在高分子材料薄膜的封闭区域里面，填胶后胶体表面为球形。
2.根据权利要求1所述的提高发光效率的发光二极管，其特征在于:所述透明胶为硅胶或有机树脂中一种。
3.根据权利要求1或2所述的提高发光效率的发光二极管，其特征在于:发光二极管的外延片完成后，外延层做镜面系统，将有源层的P端键合于导电基板上，在有源层的N端上做完电极后，使用黄光制程沉积一层氟化物高分子材料薄膜，且该薄膜至少一个封闭面。
4.根据权利要求1或2所述的提高发光效率的发光二极管，其特征在于:发光二极管的外延片完成后，外延层做完η电极与P电极后，在有源层P端上使用黄光制程沉积一氟化物高分子材料膜薄，且该膜薄至少一个封闭面。
5.根据权利要求1或2所述的提高发光效率的发光二极管，其特征在于:发光二极管的外延片完成后，外延层做镜面系统，将有源层的P端键合于导电基板上，在有源层的N端上做完电极以及指栅后，在指栅上使用黄光制程沉积一氟化物高分子材料膜薄，且该膜薄为封闭面。
6.根据权利要求5所述的提高发光效率的发光二极管，其特征在于:至少一个指栅采用封闭面。
7.根据权利要求1?6任一项所述的提高发光效率的发光二极管，其特征在于:所述氟化物高分子材料指的是聚四氟乙烯、全氟(乙烯丙烯)共聚物、聚全氟烷氧基树脂、聚三氟氯乙烯、乙烯-三氟氯乙烯共聚物、乙烯-四氟乙烯共聚物、聚偏氟乙烯和聚氟乙烯中的一种。
【专利摘要】本发明提供一种提高发光效率的发光二极管，有源层的N端或P端使用黄光制程沉积一层氟化物高分子材料薄膜与取光结构。在上述结构中，采用胶质材料在发光器件的出光表面上形成取光结构，并搭配高分子材料膜薄，由于高分子材料膜薄表面能小于取光结构材料的内聚力(lotus effect)，从而使其所述胶质取光结构可以达到>90°的表面张力，有效的增加取光结构表面积/发光表面积比值，增加出光效率。
【IPC分类】H01L33-06, H01L33-58
【公开号】CN104638095
【申请号】CN201510051588
【发明人】吴超瑜, 吴俊毅, 陶青山, 王笃祥
【申请人】天津三安光电有限公司
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2015年1月30日