一、表面微結(jié)構(gòu)技術(shù)

表面微觀結(jié)構(gòu)過程是提高器件光效率的另一種有效技術(shù)。室內(nèi)led顯示屏由于LED工作電壓低（僅 1.2~4.0V），能主動(dòng)發(fā)光且有一定亮度 ，亮度又能用電壓（或電流）調(diào)節(jié)，本身又耐沖擊、抗振動(dòng)、壽命長（10 萬小時(shí)），所以在大型的顯示設(shè)備中，尚無其他的顯示方式與LED顯示方式匹敵。戶外led顯示屏無論用LED制作單色、雙色或三色屏，欲顯示圖象需要構(gòu)成像素的每個(gè)LED的發(fā)光亮度都必須能調(diào)節(jié)，其調(diào)節(jié)的精細(xì)程度就是顯示屏的灰度等級(jí)?；叶鹊燃?jí)越高，顯示的圖像就越細(xì)膩，色彩也越豐富，相應(yīng)的顯示控制系統(tǒng)也越復(fù)雜。該技術(shù)的要點(diǎn)是刻蝕芯片表面光波長度大小的大量小結(jié)構(gòu)，每個(gè)結(jié)構(gòu)呈十字形四面體的形狀，不僅擴(kuò)大了光面積，而且改變了光在芯片表面的折射方向，明顯提高了透射效率。測(cè)量結(jié)果表明，對(duì)于具有20μm的窗口層厚度的器件，輸出效率可以提高30％，當(dāng)窗口層的厚度減小到10μm時(shí)，發(fā)光效率將提高60％。對(duì)于具有585625nm波長的LED器件，當(dāng)制造紋理結(jié)構(gòu)時(shí)，發(fā)光效率可以達(dá)到30lm，其值接近透明襯底器件的水平。

二、倒裝芯片技術(shù)

生長由GaN基LED MOCVD層結(jié)構(gòu)技術(shù)在藍(lán)寶石襯底上，光通過由P / N結(jié)的發(fā)光區(qū)域發(fā)射的上部P型區(qū)域發(fā)射。由于P型導(dǎo)電性的GaN性能差，為了獲得必要的良好的電流擴(kuò)散層，以形成通過氣相沉積技術(shù)在P區(qū)的NiAu表面構(gòu)成的金屬電極層。通過金屬薄膜層引出的引線的P區(qū)。為了獲得良好的電流擴(kuò)散，的NiAu金屬電極層不能太薄。出于這個(gè)原因，該裝置的發(fā)光效率會(huì)受到很大影響，典型地考慮到兩個(gè)因素的電流擴(kuò)散和光提取效率。但是，不管這種情況下，金屬薄膜的存在，從而使光透射性能總是劣化。此外，還存在的器件的光效率的鍵合焊盤被影響。使用氮化鎵LED倒裝芯片配置可從根本上消除了上述問題。

三、透明襯底技術(shù)

InGaAlP LED通常是在GaAs襯底上外延生長InGaAlP發(fā)光區(qū)GaP窗口區(qū)制備而成。與InGaAlP相比，GaAs材料具有小得多的禁帶寬度，因此，當(dāng)短波長的光從發(fā)光區(qū)與窗口表面射入GaAs襯底時(shí)，將被悉數(shù)吸收，成為器件出光效率不高的主要原因。在襯底與限制層之間生長一個(gè)布喇格反射區(qū)，能將垂直射向襯底的光反射回發(fā)光區(qū)或窗口，部分改善了器件的出光特性。一個(gè)更為有效的方法是先去除GaAs襯底，代之于全透明的GaP晶體。由于芯片內(nèi)除去了襯底吸收區(qū)，使量子效率從4％提升到了2530％。為進(jìn)一步減小電極區(qū)的吸收，有人將這種透明襯底型的InGaAlP器件制作成截角倒錐體的外形，使量子效率有了更大的提高。

四、芯片鍵合技術(shù)

光電器件對(duì)所需材料的性能具有一定的要求，通常具有大的帶寬差和材料的折射率的大變化。不幸的是，通常沒有這種天然物質(zhì)。所要求的帶寬差和折射率差不能由均勻的外延生長技術(shù)形成，而通常的異質(zhì)外延技術(shù)，例如在硅芯片上的外延GaAs和InP，不僅昂貴，而且具有與界面結(jié)合的非常高的位錯(cuò)密度，因此難以形成高質(zhì)量的光電子集成器件。由于低溫結(jié)合技術(shù)可大大降低不同材料之間的熱失配，降低應(yīng)力和位錯(cuò)，從而形成高質(zhì)量器件。

本文名稱：如何提高LED顯示屏的發(fā)光效率
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