具有提高的光提取效率的发光二极管的制作方法

文档序号:9291855阅读:451来源:国知局
具有提高的光提取效率的发光二极管的制作方法
【技术领域】
[0001]本公开涉及一种发光二极管,更具体地,涉及一种将反射器用于电极结构而具有提尚的光提取效率的发光一.极管。
【背景技术】
[0002]当前,LED被应用于诸如自然色LED显示装置、LED交通信号灯以及白光LED等的各种应用领域。近来,已经期望高效白光LED来替代普通的荧光灯。具体地,白光LED的效率正在接近普通荧光灯的效率。
[0003]通常,发光二极管通过在诸如蓝宝石基板的基板上生长外延层来形成,并且包括N型半导体层、P型半导体层和设置在它们之间的有源层。同时,N型电极焊盘形成在N型半导体层上,P型电极焊盘形成在P型半导体层上。发光二极管通过电极焊盘电结合到外部电源,因此被驱动。在这种情况下,电流从P型电极焊盘经由半导体层流向N型电极焊盘。
[0004]通常,由于P型半导体层具有高电阻率,因此电流不均匀分布在P型半导体层内,而集中在P型半导体层的形成有P型电极焊盘的部分上。电流集中导致发光区的减小,由此使发光效率劣化。
[0005]为了解决这些问题,使用通过形成P型分散电极来得到电流扩展的技术,其中,通过将P型电极的形状扩大至P型半导体层的部分区域而获得所述P型分散电极。由于从P型电极焊盘引入的电流被分布到P型分散电极并接着被引入到P型半导体层中,因此发光二极管的发光区可被拓宽。
[0006]为了促进电流在发光二极管内扩展,使用从电极焊盘延伸的延伸部。例如,第6,650,018号美国专利公开了通过沿与电极接触部117和127(即,与电极焊盘)互相相反的方向延伸多个延伸部而增强电流扩展的特征。
[0007]当使用一个或更多个从电极焊盘延伸的延伸部时,如上所述,电流扩展到发光二极管中的效果增强,这能够有助于提高发光二极管的效率。
[0008]图1是示出传统的发光装置的剖视图。
[0009]参照图1,发光装置100由用于发射光的发光二极管110、用于设置发光二极管110的模制部150以及用于包封发光二极管的包封材料180构成。包封材料180提供有用于反射光的反射填充物185,从而可增大光效。另外,发光二极管110在其上部设置有电极130。
[0010]如在现有专利中公开的,电极130被设置为具有电极焊盘和从电极焊盘延伸的延伸部。这里,出于电流扩展的目的,电极130由诸如Au或Cr的具有优异导电性的材料制成。
[0011]然而,由于电极焊盘和从电极焊盘延伸的延伸部由诸如Au或Cu的具有不良的反射特性的材料制成,因此由于通过电极焊盘和/或延伸部的光吸收而发生大的光损失,这样的光损失在提高发光二极管的光提取效率方面充当大的障碍。
[0012]如上所述,形成在发光二极管上的电极130吸收/阻挡从发光二极管发射的光。因此,需要改进电极的结构以提高发光二极管的光效。

【发明内容】

[0013]技术问题
[0014]各个实施例针对提供一种使用反射电极而具有提高的光提取效率的发光二极管。
[0015]另外,各个实施例针对提供一种具有提高的光提取效率的发光二极管,所述发光二极管可通过改变焊盘电极的下结构来防止焊盘电极剥离现象。
[0016]技术方案
[0017]根据本发明的一方面,具有提高的光提取效率的发光二极管包括:半导体叠层结构,包括形成在基板上的N层、发光层和P层;N型电极,形成在N层上;以及P型电极,形成在P层上,其中,N型电极和P型电极包括焊盘电极和分散电极,N型电极和P型电极中的至少一个包括构造成反射分散电极上的光的反射电极层。
[0018]反射电极层可另外形成在焊盘电极上。
[0019]反射电极层可由用于反射光的材料形成。
[0020]反射电极层可由从由Al、Ag、Pt、Pd、Au、Rh、Al合金、Ag合金、Pt合金、Pd合金、Au合金和Rh合金组成的组中选择的任意一种导电材料形成。
[0021]形成在分散电极上的反射电极层还可包括:抗氧化膜,形成在反射电极层上;以及粘合层,形成在抗氧化膜与反射电极层之间。
[0022]抗氧化膜可由防止反射电极层被氧化的透明材料形成。
[0023]抗氧化膜可由S12形成。
[0024]粘合层可由Ti形成。
[0025]发光二极管还可包括在分散电极与P层和N层中的任意一个之间的透明电极。
[0026]发光二极管还可包括形成在焊盘电极与P层和N层中的任意一个之间的反射层。
[0027]反射层可以以由具有不同的折射率的两种或更多种反射材料制成的多个层来形成。
[0028]反射层可被图案化以在反射层的表面上形成粗糙度,焊盘电极可支承在P层和N层中的任意一个上。
[0029]透明电极可由于反射层的粗糙度而具有形成在透明电极的表面上的粗糙度。
[0030]透明电极可覆盖反射层,并且可设置在焊盘电极与N层和P层中的任意一个之间。
[0031]透明电极可设置在除了 N层和P层中的任意一个的通过反射层暴露的区域以外的区域上。
[0032]反射层可由绝缘材料形成,所述绝缘材料包括从由S1x、SiNx, Si具、S1NjP T1 2组成的组中选择的任意一种。
[0033]反射层可由从由Al、Ag、Pt、Pd、Au、Rh、Al合金、Ag合金、Pt合金、Pd合金、Au合金和Rh合金组成的组中选择的任意一种导电材料形成。
[0034]有益效果
[0035]根据本发明的实施例,发光二极管设置为在分散电极层上具有反射电极层,从而可提尚光提取效率。
[0036]另外,由于反射器在焊盘电极的下部上被图案化,因此由于反射器而形成表面粗糙度,使得表面粗糙度可提高与焊盘电极的粘附力。
【附图说明】
[0037]图1是示出传统的发光装置的剖视图;
[0038]图2是解释根据本发明的实施例的发光二极管的透视图;
[0039]图3是解释根据本发明的实施例的发光二极管的平面图;
[0040]图4a是沿图3中的A_A’线截取的剖视图;
[0041 ]图4b是根据另一实施例的沿图3中的A-A’线截取的剖视图;
[0042]图5a和图5b是在图4b中示出的区域“K”的放大视图;
[0043]图6a和图6b是示出根据本发明的其他实施例的焊盘部的视图;
[0044]图7是示出根据本发明的形成在发光二极管中的焊盘部的透视图;以及
[0045]图8是示出根据本发明的另一实施例的发光二极管的剖视图。
[0046]*标记说明
[0047]20:发光二极管200:半导体叠层结构
[0048]210:基板 220:N 层
[0049]230:发光层 240:P 层
[0050]320:N型分散电极340:P型分散电极
[0051]410:反射电极层420:粘合层
[0052]430:抗氧化膜500:反射层
【具体实施方式】
[0053]以下,将参照附图来详细地描述本发明的示例性实施例。下面描述的实施例通过示例的方式来呈现以努力向本领域技术人员充分地传达本发明的构思。因此,本发明不限于下面的实施例,而可以以许多其他形式来实施。在附图中,为了方便起见,可以以夸大的比例的方式来示出组件的宽度、长度和厚度。将理解的是,当组件被称为“在”另一组件“上”或“在”另一组件“上方”时,组件可
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