一種新型發(fā)光光源的制作方法

本發(fā)明屬于半導(dǎo)體光電子器件制造領(lǐng)域，特別涉及一種新型發(fā)光光源。

背景技術(shù)：

發(fā)光二極管（led）是一種當(dāng)在正向方向上被電偏置時(shí)以受激方式發(fā)光的半導(dǎo)體光源裝置。根據(jù)材料的不同，led可以發(fā)出近紫外、可見(jiàn)光和近紅外光。

以氮化鎵為代表的第三代半導(dǎo)體，可以制成高效的led，氮化鎵及其合金的帶隙覆蓋了從紅外到紫外的光譜范圍。它具有寬的直接帶隙、強(qiáng)的原子鍵、高的熱導(dǎo)率、化學(xué)穩(wěn)定性好等性質(zhì)和強(qiáng)的抗輻射能力，在光電子、高溫大功率器件和高頻微波器件應(yīng)用方面有著廣闊的前景。隨著led在光源領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，由于led光源具有體積小、壽命長(zhǎng)、價(jià)格低喝發(fā)光效率高等有點(diǎn)，所以它開(kāi)始逐步取代傳統(tǒng)光源。隨著led生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，市場(chǎng)上已出現(xiàn)了紅、橙、黃、綠、藍(lán)等各種顏色的led產(chǎn)品。然而由于led發(fā)光時(shí)led的光譜寬度較大，且會(huì)出現(xiàn)底面反射等問(wèn)題，使得單色led發(fā)光的單色性不理想，以及降低了led光源的發(fā)光效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能夠獲得更高純度的色光，以實(shí)現(xiàn)更寬色域范圍的新型發(fā)光光源。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種新型發(fā)光光源，其創(chuàng)新點(diǎn)在于：包括由下而上依次設(shè)置的一維光子晶體全反射鏡層、襯底、二維光子晶體層和發(fā)光光源，所述發(fā)光光源包括并排設(shè)置的藍(lán)色光源、綠色光源和紅色光源。

一種新型發(fā)光光源，其創(chuàng)新點(diǎn)在于：包括由下而上依次設(shè)置的襯底、一維光子晶體全反射鏡層、二維光子晶體層和發(fā)光光源，所述發(fā)光光源包括并排設(shè)置的藍(lán)色光源、綠色光源和紅色光源。

一種新型發(fā)光光源，其創(chuàng)新點(diǎn)在于：包括由下而上依次設(shè)置的襯底、線缺陷三維光子晶體和發(fā)光光源，所述發(fā)光光源包括并排設(shè)置的藍(lán)色光源、綠色光源和紅色光源。

一種新型發(fā)光光源，其創(chuàng)新點(diǎn)在于：包括由下而上依次設(shè)置的線缺陷三維光子晶體、襯底和發(fā)光光源，所述發(fā)光光源包括并排設(shè)置的藍(lán)色光源、綠色光源和紅色光源。

進(jìn)一步地，所述藍(lán)色光源的波長(zhǎng)峰值為400～480nm。

進(jìn)一步地，所述綠色光源的波長(zhǎng)峰值為500～580nm。

進(jìn)一步地，所述紅色光源的波長(zhǎng)峰值為590～750nm。

進(jìn)一步地，所述襯底選用藍(lán)寶石襯底、aln襯底、sic襯底或si襯底中的任一種。

進(jìn)一步地，所述二維光子晶體層，二維光子晶體層可以是同種材料、相同直徑大小的介質(zhì)柱不同排列方式組成，也可以是同種材料但直徑大小不同的兩種介質(zhì)柱組成。

進(jìn)一步地，所述由同種材料、相同直徑大小的介質(zhì)柱構(gòu)成的二維光子晶體層，二維光子晶體層的橫截面可以是矩形、三角形或六邊形結(jié)構(gòu)中的任一種。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

（1）本發(fā)明新型發(fā)光光源，使用單色光源時(shí)，襯底對(duì)單色光的反射會(huì)使得單色光的純度大幅度下降，進(jìn)而可以在發(fā)光光源的下方設(shè)置二維光子晶體層，使得向下發(fā)射的光只能向下垂直發(fā)射，向兩側(cè)發(fā)射的光被禁止，而一維光子晶體全反射鏡層使得垂直向下發(fā)射的單色光全部反射回去，提高單射光的發(fā)光效率和純度，二維光子晶體層與一維光子晶體全反射鏡層相結(jié)合，使得向下發(fā)射的單色光，100%反射回去，使得單射光的純度大幅度提升，可以提高發(fā)光光源的利用率，利用率能達(dá)到90%以上，同時(shí)獲得更高純度的色光，也可以采用線缺陷三維光子晶體結(jié)構(gòu)，在三維光子晶體中引入線缺陷，使帶隙中形成相應(yīng)的缺陷能級(jí)，進(jìn)而形成一條缺陷條紋，沿著這條缺陷條紋，光予得以順利傳播，其它任何試圖脫離這條通路的光子都將被禁止，這實(shí)現(xiàn)了一條無(wú)任何損耗的光通路，使得向下發(fā)射的單色光，100%反射回去，使得單射光的純度大幅度提升，可以提高發(fā)光光源的利用率，利用率能達(dá)到90%以上，同時(shí)獲得更高純度的色光。因此具有光子晶體結(jié)構(gòu)的發(fā)光光源能夠?qū)崿F(xiàn)彩色顯示的高色域和低功耗；

（2）本發(fā)明新型發(fā)光光源，其中，藍(lán)色光源的波長(zhǎng)峰值為400～480nm；綠色光源的波長(zhǎng)峰值為500～580nm；紅色光源的波長(zhǎng)峰值為590～750nm；由于每個(gè)單色光源的波長(zhǎng)范圍不一樣，在限定的波長(zhǎng)范圍的光出的才是紅色或者綠色或者藍(lán)色光，使得發(fā)出的光單色性更好。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

圖1為實(shí)施例1新型發(fā)光光源的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為實(shí)施例2新型發(fā)光光源的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面的實(shí)施例可以使本專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員更全面地理解本發(fā)明，但并不因此將本發(fā)明限制在所述的實(shí)施例范圍之中。

實(shí)施例1

本實(shí)施例新型發(fā)光光源，如圖1所示，包括由下而上依次設(shè)置的一維光子晶體全反射鏡層1、襯底2、二維光子晶體層3和發(fā)光光源4，發(fā)光光源4包括并排設(shè)置的藍(lán)色光源41、綠色光源42和紅色光源43；其中，藍(lán)色光源41的波長(zhǎng)峰值為400～480nm，綠色光源42的波長(zhǎng)峰值為500～580nm，紅色光源43的波長(zhǎng)峰值為590～750nm；實(shí)施時(shí)，也可將一維光子晶體全反射鏡層1和襯底2對(duì)換位置。

實(shí)施例中，襯底1可選用藍(lán)寶石襯底、aln襯底、sic襯底或si襯底中的任一種。

本實(shí)施例新型發(fā)光光源，使用單色光源時(shí)，襯底對(duì)單色光的反射會(huì)使得單色光的純度大幅度下降，進(jìn)而在發(fā)光光源的下方設(shè)置二維光子晶體層3，使得向下發(fā)射的光只能向下垂直發(fā)射，向兩側(cè)發(fā)射的光被禁止，而一維光子晶體全反射鏡層1使得垂直向下發(fā)射的單色光全部反射回去，提高單射光的發(fā)光效率和純度，二維光子晶體層3與一維光子晶體全反射鏡層1相結(jié)合，使得向下發(fā)射的單色光，100%反射回去，使得單射光的純度大幅度提升，可以提高發(fā)光光源的利用率，利用率能達(dá)到90%以上，同時(shí)獲得更高純度的色光，因此具有光子晶體結(jié)構(gòu)的發(fā)光光源能夠?qū)崿F(xiàn)彩色顯示的高色域和低功耗。

此外，實(shí)施例中二維光子晶體層3可以是同種材料、相同直徑大小的介質(zhì)柱不同排列方式組成，二維光子晶體層的橫截面可以是矩形、三角形或六邊形結(jié)構(gòu)中的任一種；橫截面形狀不同，獲得的光子頻率禁帶寬窄也不一樣，矩形的光子頻率禁帶范圍較窄，三角形和六邊形結(jié)構(gòu)的光子頻率禁帶范圍較寬。

為了獲得更寬的光子頻率禁帶范圍，還可以采用同種材料但直徑大小不同的兩種介質(zhì)柱來(lái)構(gòu)造二維光子晶體。光子頻率禁帶范圍越寬，對(duì)發(fā)射光的禁止效果越好。

實(shí)施例2

本實(shí)施例新型發(fā)光光源，如圖2所示，包括由下而上依次設(shè)置的線缺陷三維光子晶體1、襯底2和發(fā)光光源3，發(fā)光光源3包括并排設(shè)置的藍(lán)色光源31、綠色光源32和紅色光源33；其中，藍(lán)色光源的波長(zhǎng)峰值為400～480nm，綠色光源的波長(zhǎng)峰值為500～580nm，紅色光源的波長(zhǎng)峰值為590～750nm；實(shí)施時(shí)，也可將線缺陷三維光子晶體1和襯底2對(duì)換位置。

實(shí)施例中，襯底1可選用藍(lán)寶石襯底、aln襯底、sic襯底或si襯底中的任一種。

本實(shí)施例新型發(fā)光光源，使用單色光源時(shí)，襯底對(duì)單色光的反射會(huì)使得單色光的純度大幅度下降，進(jìn)而采用線缺陷三維光子晶體1結(jié)構(gòu)，在三維光子晶體中引入線缺陷，使帶隙中形成相應(yīng)的缺陷能級(jí)，進(jìn)而形成一條缺陷條紋，沿著這條缺陷條紋，光予得以順利傳播，其它任何試圖脫離這條通路的光子都將被禁止，這實(shí)現(xiàn)了一條無(wú)任何損耗的光通路，使得向下發(fā)射的單色光，100%反射回去，使得單射光的純度大幅度提升，可以提高發(fā)光光源的利用率，利用率能達(dá)90%以上，同時(shí)獲得更高純度的色光，因此具有光子晶體結(jié)構(gòu)的發(fā)光光源能夠?qū)崿F(xiàn)彩色顯示的高色域和低功耗。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征以及本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。