半导体发光元件、半导体发光器件及显示装置的制作方法

本发明涉及半导体器件领域，具体地，涉及一种半导体发光元件、半导体发光器件及显示装置。

背景技术：

1、随着mini背光应用的兴起，大角度mini led愈发受到市场青睐，由于其发光角度大，更易实现面板均匀性，相较于传统led芯片，大角度mini led在背光应用端排列更稀疏且不需要额外透镜二次配光，极大降低了成本。但是mini半导体发光元件的出光角度的控制是其技术路线上的一个重点及难点。为了保证芯片的大角度发光，目前大角度led芯片多数采用在在芯片出光面蒸镀金属、dbr等反射层来控制光从芯片的侧边出射，以达到大角度出光的目的。但光在芯片中来回反射的过程中会被外延层、金属等吸收，这就造成芯片的出光效率大幅降低。

技术实现思路

1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种半导体发光元件、半导体发光器件及显示装置。通过改进dbr结构中材料层的光学厚度，控制半导体发光元件的正面出光和侧面出光的比例，能够保证大角度出光的同时，提高半导体发光元件的亮度。

2、为实现上述目的及其它相关目的，本发明提供了一种半导体发光元件，其包括半导体发光序列层和绝缘反射层，所述绝缘反射层包括n对介质对层，每一所述介质对层均包括一第一材料层及一第二材料层，所述第一材料层的折射率小于所述第二材料层的折射率；

3、其中，在m1对介质对层中，所述第一材料层的光学厚度均大于所述第二材料层的光学厚度，0.5 n≤m1≤n，n和m1均为大于0的自然数。

4、可选地，在所述m1对介质对层中，每一对介质对层的第一材料层的光学厚度与所述第二材料层的光学厚度的差值至少为60 nm。

5、可选地，在所述m1对介质对层中，每一对介质对层中的所述第一材料层的光学厚度介于80 nm~ 220 nm。

6、可选地，在所述m1对介质对层中，每一对介质对层中的所述第二材料层的光学厚度介于20 nm~70 nm。

7、可选地，在所述m1对介质对层中，每一对介质对层中的所述第一材料层的光学厚度大于λ/4，其中，λ为所述半导体发光序列层辐射的光的峰值波长。

8、可选地，在所述m1对介质对层中，每一对介质对层中的所述第二材料层的光学厚度小于λ/4，其中，λ为所述半导体发光序列层辐射的光的峰值波长。

9、可选地，λ介于420 nm~ 460 nm之间。

10、可选地，在所述n对介质对层中，所述m1对介质对层依次连续堆叠。

11、可选地，在所述的n对介质对层中，所述的m1对介质对不连续堆叠。

12、可选地，在所述n对介质对层中，有m2对介质对层满足：每一对介质对层的第一材料层的光学厚度小于所述第二材料层的光学厚度，其中m2为大于等于1的自然数。

13、可选地，m2为小于等于0.4n的自然数。

14、可选地，所述m2对介质对层中，每一对介质对层中的所述第一材料层的光学厚度介于80 nm~ 220 nm，所述第二材料层的光学厚度在200 nm以上。

15、可选地，所述m2对介质对层中，所述第二材料层的光学厚度介于200 nm~700 nm。

16、可选地，所述n介于3~25。

17、可选地，所述m1等于n。

18、可选地，所述m2大于等于2。

19、可选地，所述半导体发光序列层的第一面侧与所述绝缘反射层之间具有透明的衬底。

20、可选地，所述半导体发光序列层的第二面侧还设置有第二绝缘反射层。

21、可选地，所述第二绝缘反射层包括重复堆叠的反射层，并且所述第二绝缘反射层中重复堆叠的介质对层的对数大于所述绝缘反射层中重复堆叠的介质对层的对数，或者所述第二绝缘反射层的绝对厚度大于所述的绝缘反射层的绝对厚度。

22、可选地，所述半导体发光元件还包括不同极性的金属焊盘，所述半导体发光序列层具有相对的两面，其中所述绝缘反射层位于所述位半导体发光序列层的第一面侧，不同极性的所述金属焊盘位于与所述第一面相对的所述半导体发光序列层的第二面侧。

23、本发明一可选实施例提供的半导体发光元件，包括半导体发光序列层和绝缘反射层，所述绝缘反射层至少布置在所述半导体发光序列层的第一表面上，所述绝缘反射层对所述半导体序列层辐射的入射角小于等于30°的光具有第一反射率，所述绝缘反射层对所述半导体序列层辐射的入射角大于30°的光具有第二反射率，其中所述第一反射率大于所述第二反射率。

24、可选地，所述绝缘反射层对所述半导体序列层辐射的入射角小于等于20°的光的反射率至少为90%。

25、可选地，所述绝缘反射层对所述半导体序列层辐射的入射角小于等于30°的光的反射率至少为90%。

26、可选地，所述绝缘反射层对所述半导体序列层辐射的入射角大于等于50°的光的反射率小于等于10%。

27、可选地，所述的半导体发光序列层能提供峰值波长介于420 nm ~460 nm之间的光辐射。

28、本发明另一可选实施例提供的半导体发光元件，包括半导体发光序列层和绝缘反射层，所述绝缘反射层包括n对介质对层，每一介质对层包括一第一材料层及一第二材料层，所述第一材料层的折射率小于所述第二材料层的折射率，并且n对介质对层中m2对介质对层满足：每一个介质对层的所述第一材料层的光学厚度小于所述第二材料层的光学厚度，2≤m2≤n，其中n和m2均为自然数。

29、本发明又一可选实施例提供的半导体发光元件，包括半导体发光序列层和绝缘反射层，所述绝缘反射层包括n对介质对层，每一介质对层包括一第一材料层及一第二材料层，所述第一材料层的折射率小于所述第二材料层的折射率，其中，所述n对介质对层中的m2对介质对层中，每一对介质对层中所述第二材料层的光学厚度大于200 nm，2≤m2＜n，其中n和m2均为自然数，并且n大于等于3。

30、可选地，在所述m2对介质对层中，每一对的所述第二材料层的光学厚度大于200nm小于700 nm，2≤m2＜5。

31、可选地，其中m1对介质对层中，每一对介质对层中的所述第二材料层的光学厚度小于70 nm，m1为大于m2的自然数。

32、本发明的另一实施例提供一种半导体发光元件，包括半导体发光序列层、绝缘反射层和不同极性的金属焊盘，所述绝缘反射层位于半导体发光序列层的第一面侧，不同极性的所述金属焊盘位于半导体发光序列层与所述第一面侧相对的第二面侧，所述绝缘反射层对600 nm~ 700 nm之间的至少一个波长处的光具有至少50%的反射率。

33、本发明的另一实施例提供一种半导体发光器件，其包括：

34、封装支架；以及

35、固定在所述封装支架上的半导体发光元件，所述半导体发光元件为本发明提供的所述半导体发光元件。

36、根据本发明的第三方面，提供了一种显示装置，包括多个半导体发光元件，所述半导体发光元件为本发明提供的所述半导体发光元件。

37、如上所述，本发明提供的半导体发光元件、半导体发光器件及显示装置，至少具备如下有益技术效果：

38、本发明的半导体发光元件包括半导体发光序列层和绝缘反射层，绝缘反射层包括n对介质对层，每一介质对层均包括一第一材料层及一第二材料层，第一材料层的折射率小于第二材料层的折射率，其中，在m1对介质对中，第一材料层的光学厚度均大于第二材料层的光学厚度，n≥m1≥0.5 n。绝缘反射层的上述设置使其能够对半导体发光序列层发出的小角度（例如角度介于0~20°）光进行反射，大角度（例如角度介于45°~90°）光进行透射。

39、由此，降低了正面小角度的光线出光率，提高了侧面出光效率，增大了半导体发光元件的出光角，并且大角度光线从半导体发光元件的正面出光，降低了光被外延层、金属层等吸收，提升芯片光效。另外，在上述绝缘反射层的n对介质对层中，有m2对介质对层满足：每一对介质对层的第一材料层的光学厚度小于所述第二材料层的光学厚度。这样的设置使得dbr结构在保证对上述小角度光进行全反射、大角度光进行全透射的前提下，还能够保证对波长在650 nm左右的激光具有高反射率，由此在对半导体发光元件进行切割时，有利于切割机台对芯片的调焦。

40、本发明的半导体发光器件包括封装支架、以及安装在封装支架的半导体发光元件。其中，半导体发光元件为本发明提供的半导体发光元件，因此本发明的半导体发光器件同样具有上述优点。

41、由本发明的上述半导体发光器件形成的显示装置的侧面出光率得以提升，改善了显示装置的显示效果。