專利名稱：：具有多層膜穿透窗被覆層的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實用新型涉及一種發(fā)光二極管，特別涉及一種多層膜穿透窗被覆層的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
：目前，III-V族氮化物發(fā)光二極管系列自1995年發(fā)表以來，制造良率以及效益隨著近年的技術(shù)不斷地改善，并且發(fā)展了發(fā)光二極管在可見光頻譜上三原色中的藍色，更進而衍生混色白光發(fā)光二極管，其中藍光發(fā)光二極管更是現(xiàn)今白光發(fā)光二極管中不可或缺的重要元件，不論是藍光加黃光的擬似白光，或是以紅光加綠光及藍光所混合而成的白光，都是ni-v族氮化物發(fā)光二極管的重要應(yīng)用。請參閱圖1A以及圖1B所示，一般發(fā)光二極管晶片包含一藍寶石基板11、N型氮化鎵層12、氮化銦鎵多重量子井13、P型氮化鎵層14、N型電極15以及P型電極16，再封裝一封裝層17，當光由氮化銦鎵多重量子井13發(fā)射出時，光并無一定方向傳播，發(fā)光方向為四面八方，故只有一部分經(jīng)由上方射出，即一般正面取光結(jié)構(gòu)造成發(fā)光取出效率低，所以公知發(fā)光二極管只能從表面發(fā)出約不到一半的光，其中還有一部份會受到P型電極的不透光或吸收而損失，且由于目前白光是由藍、綠、紅光發(fā)光層所組合，或者摻雜熒光粉以達白光的發(fā)光，然而目前只有單一封裝層封裝白光發(fā)光二極管，由于藍、綠、紅光對于不同折射率的封裝層其穿透率不同，公知技術(shù)因為使用單一封裝層因此降低藍、綠、紅光的混光強度。再者，TW專利證號229954，
專利名稱：具有多層膜光反射層的III-V族氮化物發(fā)光二極管覆晶結(jié)構(gòu)及其制造方法，其所揭示的一種具有多層膜光反射層的ni-v族氮化物發(fā)光二極管覆晶結(jié)構(gòu)，其是利用一多層膜光反射層，以兩種不同折射率系數(shù)的材質(zhì)連續(xù)交錯沉積及被覆在所述N型氮化鎵下包覆層和所述透明導(dǎo)電膜的上方，與所述P型電極的一部分接觸，并與所述N型電極和所述N型歐姆接觸層的一部分接觸。其將多層膜光反射層應(yīng)用于覆晶結(jié)構(gòu)，且為反射光線所用。故一種發(fā)光二極管當其混合R、G、B三原色發(fā)出白光時，由于三種波長的光線相對于封裝層的穿透率也不同，所以當發(fā)光二極管發(fā)光多種光線時，如何增加光的取出效率實為一重大課題。
實用新型內(nèi)容本實用要解決的技術(shù)問題在于提供一種具有多層膜穿透窗被覆層的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，以增加發(fā)光二極管的光取出效率，并可微調(diào)光色。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案包括一發(fā)光二極管晶片，其結(jié)構(gòu)包含有一基板；一第一半導(dǎo)體層，其設(shè)置于所述基板之上；一活性層，其設(shè)置于所述第一半導(dǎo)體層之上；一第二半導(dǎo)體層，其設(shè)置于所述多個活性層之上；一透明導(dǎo)電層，其部分設(shè)置于所述第二半導(dǎo)體層之上；一第一電極，其設(shè)置于所述第一半導(dǎo)體層之上；一第二電極，其部分設(shè)置于所述第二半導(dǎo)體層之上和所述透明導(dǎo)電層之上；至少一第一透明被覆層，其包覆4于所述發(fā)光二極管晶片的外側(cè)，且其具有低折射率；至少一第二透明被覆層，其包覆于所述第一透明被覆層的外側(cè)，且其具有高折射率。本實用新型的有益效果在于當發(fā)光二極管發(fā)光多種光線時，可以增加光的取出效率。并具有良好的耐環(huán)境穩(wěn)定性，不易受大氣中的水與氧的影響，本發(fā)明層與層之間以及第一透明被覆層分別與基板與電極的附著力強，不會產(chǎn)生脫離的現(xiàn)象。本發(fā)明還提供了一種具有多層膜穿透窗被覆層的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，其主要結(jié)構(gòu)包括一發(fā)光二極管晶片，其可發(fā)出多個波長光線；至少一第一透明被覆層，其包覆于所述發(fā)光二極管晶片的外側(cè)，且其具有低折射率；至少一第二透明被覆層，其包覆于所述第一透明被覆層的外側(cè)，且其具有高折射率。以下結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細說明。圖1A是公知技術(shù)的發(fā)光二極管晶片的結(jié)構(gòu)示意圖；圖1B是公知技術(shù)的發(fā)光二極管封裝的結(jié)構(gòu)示意圖；圖1C是公知技術(shù)的發(fā)光二極管R、G、B光線的穿透率的曲線圖；圖2是本實用新型的一較佳實施例的第一透明被覆層與第二透明被覆層與發(fā)光二極管晶片結(jié)合的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實用新型的另一較佳實施例的第一透明被覆層與第二透明被覆層與發(fā)光二極管晶片結(jié)合的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3A是本實用新型的另一較佳實施例的第一透明被覆層與第二透明被覆層與發(fā)光二極管晶片結(jié)合的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3B是本實用新型的另一較佳實施例的第一透明被覆層與第二透明被覆層與發(fā)光二極管晶片結(jié)合的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實用新型的一較佳實施例的藍光于第一透明被覆層與第二透明被覆層交互沉積五層的穿透率的曲線圖；圖5是本實用新型的一較佳實施例的綠光于第一透明被覆層與第二透明被覆層交互沉積五層的穿透率的曲線圖；圖6是本實用新型的一較佳實施例的紅光于第一透明被覆層與第二透明被覆層交互沉積五層的穿透率的曲線圖。圖中附圖標記說明11'為藍寶石基板，12'為N型氮化鎵層，13'為氮化銦鎵多重量子井，14'為P型氮化鎵層，15'為N型電極，16'為P型電極，17'為封裝層，10為發(fā)光二極管晶片，11為基板，12為第一半導(dǎo)體層，13為多層活性層，14為第二半導(dǎo)體層，15為透明導(dǎo)電層，16為第一電極，17為第二電極，20為第一透明被覆層，30為第二透明被覆層，40為封裝體，50為熒光粉。具體實施方式目前的公知技術(shù)利用一透明薄膜以作為封裝發(fā)光二極管晶片，當發(fā)光二極管發(fā)出具有兩種以上的波長光線時，由于單一層的透明薄膜對于不同波長的穿透不盡相同，所以產(chǎn)生當其具有可發(fā)射出多波長的發(fā)光二極管晶片時，無法得到較佳的發(fā)光強度，故本實用新型是提供一種發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)以提升其光取出效率，其是利用不同折射率的材料交互堆疊而成，例如:AlN(n=1.9-2.2)、Al203(n=1.63)、BaF2(n=1.48)、BeO(n=1.82)、Ce02(n=2.0-2.4)、ln203(n=2.0)、Ti02(n=2.2-2.5)、ZnO(n=2)、Zr02(n=2.05)、ZnO(n=2)、Sn02(n=2.0)、SrF2(n=1.44)。請參閱圖2，是本實用新型的一較佳實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；如圖所示，本實用新型揭示一種具有多層膜穿透窗被覆層的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，其包含一發(fā)光二極管晶片10、至少一第一透明被覆層20以及至少一第二透明被覆層30;本實用新型可應(yīng)用于橫式電極或是垂直電極式的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，本實施例以橫式電極進行說明。其中，所述發(fā)光二極管晶片10包含一基板11、一第一半導(dǎo)體層12、多層活性層13、一第二半導(dǎo)體層14、一透明導(dǎo)電層15、一第一電極16以及一第二電極17;其中所述透明導(dǎo)電層為一氧化銦錫(IT0)，所述第一半導(dǎo)體層可為N型半導(dǎo)體層，所述第二半導(dǎo)體層可為P型半導(dǎo)體層。所述第一半導(dǎo)體層12設(shè)置于所述基板11之上，所述活性層13設(shè)置于所述第一半導(dǎo)體層12之上，所述第二半導(dǎo)體層14設(shè)置于所述活性層13之上，所述透明導(dǎo)電層15設(shè)置于部分所述第二半導(dǎo)體層14之上，所述第一電極16設(shè)置于所述第一半導(dǎo)體層12之上，所述第二電極17設(shè)置于部分第二半導(dǎo)體層14與部份所述透明導(dǎo)電層15之上。再者，于所述發(fā)光二極管晶片10的外側(cè)包覆至少一第一透明被覆層20，且至少一第二透明被覆層30包覆于所述第一透明被覆層20之上，其中所述第一電極16與第二電極17并未受到包覆，以作為電性連接；其中所述第一透明被覆層20為一低折率的非晶氮化硅，所述第二透明被覆層30為一高折率的非晶氧化硅，且透過CVD制程將第一透明被覆層20與第二透明被覆層30交互沉積于所述發(fā)光二極管晶片10的外側(cè)。另外，請參閱圖3，是本實用新型的另一較佳實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；如圖所示，于所述發(fā)光二極管晶片的外側(cè)可先利用一封裝體40進行封裝，此時所述封裝體40與至少一第一透明被覆層的材質(zhì)相同，并將至少一第二透明被覆層30包覆于所述封裝體40之上；再者，請參閱圖3A，所述發(fā)光二極管晶片10發(fā)射出單一波長光線時，其外側(cè)包覆所述封裝體40，并于所述封裝體40摻雜熒光粉，使發(fā)光二極管可以發(fā)射出二種以上波長的光線，此時再包覆所述第一透明被覆層與所述第二透明被覆層。另外，請參閱圖3B，當活性層為發(fā)出單一或雙波長光線時，可于所述第一透明被覆層或第二透明被覆層中或兩者摻雜至少一熒光粉50。以下以一實驗說明將一發(fā)光二極管晶片以三層低折射率的第一透明被覆層與二層高折射率的第二透明被覆層進行包覆時，其相對于藍光的相關(guān)條件如下表所示(ReferenceWavelength:460nm，總厚度為283.14nm)<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>[0039]將一發(fā)光二極管晶片以三層低折射率的第一透明被覆層與二層高折射率之第二透明被覆層進行包覆時，其相對于綠光的相關(guān)條件如下表所示(ReferenceWavelength:520nm，總厚度為323.86nm)<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>[0041]將一發(fā)光二極管晶片以三層低折射率的第一透明被覆層與二層高折射率的第二透明被覆層進行包覆時，其相對于紅光的相關(guān)條件如下表所示(ReferenceWavelength:640nm，總厚度為404.07nm)<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>請參閱圖4、圖5、圖6所示，是藍、綠、紅光對于三層低折率的第一透明被覆層與二層高折率的第二透明被覆層的穿透率的曲線圖，由曲線圖可知本實用新型所揭示的結(jié)構(gòu)可提高不同波長的穿透率。以上通過實施例，對本發(fā)明進行了詳細的說明，但這些并非構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在不脫離本發(fā)明原理的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員還可做出許多變形和改進，這些也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。權(quán)利要求一種具有多層膜穿透窗被覆層的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括一發(fā)光二極管晶片，其結(jié)構(gòu)包含有一基板；一第一半導(dǎo)體層，其設(shè)置于所述基板之上；一活性層，其設(shè)置于所述第一半導(dǎo)體層之上；一第二半導(dǎo)體層，其設(shè)置于所述多個活性層之上；一透明導(dǎo)電層，其部分設(shè)置于所述第二半導(dǎo)體層之上；一第一電極，其設(shè)置于所述第一半導(dǎo)體層之上；一第二電極，其部分設(shè)置于所述第二半導(dǎo)體層之上和所述透明導(dǎo)電層之上；至少一第一透明被覆層，其包覆于所述發(fā)光二極管晶片的外側(cè)，且其具有低折射率；至少一第二透明被覆層，其包覆于所述第一透明被覆層的外側(cè)，且其具有高折射率。2.如權(quán)利要求1所述的具有多層膜穿透窗被覆層的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述至少一個第一透明被覆層為低折射率的非晶氮化硅。3.如權(quán)利要l所述的具有多層膜穿透窗被覆層的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述至少一第二透明被覆層為高折射率的非晶氧化硅。4.如權(quán)利要l所述的具有多層膜穿透窗被覆層的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述活性層可發(fā)出藍光或綠光或紅光或上述的任意組合的波長光線。5.如權(quán)利要l所述的具有多層膜穿透窗被覆層的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述活性層為多重量子井MQW的半導(dǎo)體層。6.如權(quán)利要1所述的具有多層膜穿透窗被覆層的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述至少一第二透明被覆層的厚度小于所述至少一第一透明被覆層的厚度。7.如權(quán)利要l所述的具有多層膜穿透窗被覆層的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述透明導(dǎo)電層為氧化銦錫ITO。8.如權(quán)利要l所述的具有多層膜穿透窗被覆層的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一半導(dǎo)體層為一N型半導(dǎo)體層。9.如權(quán)利要l所述的具有多層膜穿透窗被覆層的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二半導(dǎo)體層為一P型半導(dǎo)體層。10.如權(quán)利要l所述的具有多層膜穿透窗被覆層的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述活性層可發(fā)射出單一波長的光線。11.如權(quán)利要l所述的具有多層膜穿透窗被覆層的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，其特征在于包含一封裝體，所述封裝體用于包覆所述發(fā)光二極管晶片。12.如權(quán)利要ll所述的具有多層膜穿透窗被覆層的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述封裝體包含熒光粉。13.如權(quán)利要11所述的具有多層膜穿透窗被覆層的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述封裝體的外側(cè)包覆所述第一透明被覆層與所述第二透明被覆層。14.一種具有多層膜穿透窗被覆層的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，其特征在于，其主要結(jié)構(gòu)包括一發(fā)光二極管晶片，其可發(fā)出多個波長光線；至少一第一透明被覆層，其包覆于所述發(fā)光二極管晶片的外側(cè)，且其具有低折射率；至少一第二透明被覆層，其包覆于所述第一透明被覆層的外側(cè)，且其具有高折射率。15.如權(quán)利要14所述的具有多層膜穿透窗被覆層的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，述至少一第一透明被覆層為低折射率的非晶氮化硅。16.如權(quán)利要14所述的具有多層膜穿透窗被覆層的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，述至少一第二透明被覆層為高折射率的非晶氧化硅。17.如權(quán)利要14所述的具有多層膜穿透窗被覆層的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，述活性層可發(fā)出藍光或綠光或紅光或上述的任意組合。18.如權(quán)利要14所述的具有多層膜穿透窗被覆層的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，述活性層為多重量子井MQW的半導(dǎo)體層。19.如權(quán)利要14所述的具有多層膜穿透窗被覆層的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，述至少一第二透明被覆層的厚度小于所述至少一第一透明被覆層的厚度。20.如權(quán)利要14所述的具有多層膜穿透窗被覆層的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，述透明導(dǎo)電層為氧化銦錫IT0。21.如權(quán)利要14所述的具有多層膜穿透窗被覆層的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，述第一半導(dǎo)體層為一N型半導(dǎo)體層。22.如權(quán)利要14所述的具有多層膜穿透窗被覆層的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，述第二半導(dǎo)體層為一P型半導(dǎo)體層。其特征在于，所其特征在于，所其特征在于，所其特征在于，所其特征在于，所其特征在于，所其特征在于，所其特征在于，所專利摘要本實用新型公開了一種具有多層膜穿透窗被覆層的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，其包括一發(fā)光二極管晶片，其結(jié)構(gòu)包含有一基板；一第一半導(dǎo)體層；一活性層；一第二半導(dǎo)體層；一透明導(dǎo)電層；一第一電極，其設(shè)置于所述第一半導(dǎo)體層之上；一第二電極，其部分設(shè)置于所述第二半導(dǎo)體層之上和所述透明導(dǎo)電層之上；至少一第一透明被覆層，其包覆于所述發(fā)光二極管晶片的外側(cè)，且其具有低折射率；至少一第二透明被覆層，其包覆于所述第一透明被覆層的外側(cè)，且其具有高折射率。本實用新型發(fā)光二極管晶片可發(fā)出二種以上波長的光線，可以提升不同波長光線的穿透率，藉此以增加發(fā)光二極管的光取出率。文檔編號H01L33/00GK201466055SQ20092007374公開日2010年5月12日申請日期2009年4月7日優(yōu)先權(quán)日2009年4月7日發(fā)明者武良文,簡奉任,蔡亞萍申請人:山東璨圓光電科技有限公司