一种发光二极管及其驱动方法、光源装置及电子设备

摘要

本发明提供了一种发光二极管及其驱动方法、光源装置及电子设备，涉及半导体技术领域。其中，发光二极管包括：衬底；反射发光层，设置在衬底上；第一电极、第二电极、第一绝缘层，分立设置在反射发光层上；可饱和吸收体层，设置在第一绝缘层上；第三电极、第四电极、反射复合层，分立设置在可饱和吸收体层上，反射发光层反射率大于反射复合层反射率；其中，可饱和吸收体层、第三电极、第四电极、反射复合层分别在反射发光层上的正投影与第一电极及第二电极均不重叠。本发明中，反射发光层发出的光经过可饱和吸收体层后，能量低的光被吸收较多，能量高的光被吸收较少，从而降低了发光二极管光谱的半高宽，提高了发光二极管的色光颜色纯度。

权利要求

1.一种发光二极管，其特征在于，包括：衬底；

反射发光层，设置在所述衬底上；

第一电极、第二电极和第一绝缘层，分立设置在所述反射发光层上；

可饱和吸收体层，设置在所述第一绝缘层上；

第三电极、第四电极和反射复合层，分立设置在所述可饱和吸收体层上，所述反射发光层的反射率大于所述反射复合层的反射率；

其中，所述可饱和吸收体层、所述第三电极、所述第四电极和所述反射复合层分别在所述反射发光层上的正投影与所述第一电极及所述第二电极均不重叠；

所述可饱和吸收体层包括：

第一P型半导体层，设置在所述第一绝缘层上，所述第三电极设置在所述第一P型半导体层上；

第一量子阱层，设置在所述第一P型半导体层上，所述第一量子阱层在所述第一P型半导体层上的正投影与所述第三电极不重叠；

第一N型半导体层，设置在所述第一量子阱层上，所述第一N型半导体层在所述第一P型半导体层上的正投影与所述第三电极不重叠，所述第四电极设置在所述第一N型半导体层上；

所述反射发光层包括：

P型半导体反射复合层，设置在所述衬底上，所述第一电极设置在所述P型半导体反射复合层上；

第二量子阱层，设置在所述P型半导体反射复合层上，所述第二量子阱层在所述P型半导体反射复合层上的正投影与所述第一电极不重叠；

第二N型半导体层，设置在所述第二量子阱层上，所述第二N型半导体层在所述P型半导体反射复合层上的正投影与所述第一电极不重叠，所述第二电极设置在所述第二N型半导体层上。

2.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述P型半导体反射复合层具有反射镜结构；或者，

所述P型半导体反射复合层包括叠层设置的第二P型半导体层和第一反射镜层，其中，所述第一反射镜层靠近所述衬底设置。

3.根据权利要求1或2所述的发光二极管，其特征在于，所述发光二极管还包括：光放大器层，设置在所述反射复合层上；

第五电极和第六电极，分立设置在所述光放大器层上；

其中，所述光放大器层、所述第五电极和所述第六电极分别在所述反射发光层上的正投影与所述第一电极及所述第二电极均不重叠；所述光放大器层、所述第五电极和所述第六电极分别在所述可饱和吸收体层上的正投影与所述第三电极及所述第四电极均不重叠。

4.根据权利要求3所述的发光二极管，其特征在于，所述光放大器层包括：第三P型半导体层，设置在所述反射复合层上，所述第五电极设置在所述第三P型半导体层上；

第三量子阱层，设置在所述第三P型半导体层上，所述第三量子阱层在所述第三P型半导体层上的正投影与所述第五电极不重叠；

第三N型半导体层，设置在所述第三量子阱层上，所述第三N型半导体层在所述第三P型半导体层上的正投影与所述第五电极不重叠，所述第六电极设置在所述第三N型半导体层上。

5.根据权利要求3所述的发光二极管，其特征在于，所述反射复合层具有反射镜结构，且采用绝缘材料；或者，

所述反射复合层包括叠层设置的第二绝缘层和第二反射镜层。

6.一种驱动方法，其特征在于，用于驱动权利要求1‑5任一项所述的发光二极管，所述方法包括：

向第一电极输入第一正向电压，以及向第二电极输入第一负向电压。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：向第三电极输入第二负向电压，以及向第四电极输入第二正向电压。

8.根据权利要求6‑7任一项所述的方法，其特征在于，所述发光二极管还包括光放大器层，设置在所述反射复合层上；第五电极和第六电极，分立设置在所述光放大器层上，所述方法还包括：

向所述第五电极输入第三正向电压，以及向所述第六电极输入第三负向电压；其中，所述光放大器层、所述第五电极和所述第六电极分别在所述反射发光层上的正投影与所述第一电极及所述第二电极均不重叠；所述光放大器层、所述第五电极和所述第六电极分别在所述可饱和吸收体层上的正投影与所述第三电极及所述第四电极均不重叠。

9.一种光源装置，其特征在于，包括权利要求1‑5任一项所述的发光二极管。

10.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求9所述的光源装置。

说明书

一种发光二极管及其驱动方法、光源装置及电子设备

技术领域

[0001] 本发明涉及半导体技术领域，特别是涉及一种发光二极管及其驱动方法、光源装置及电子设备。

背景技术

[0002] 发光二极管(Light Emitting Diode，LED)是一种常用的发光器件，可以通过电子与空穴的复合释放能量发光，它在照明、显示、医疗等诸多领域应用广泛。发光二极管可高
效地将电能转化为光能，在现代社会具有广泛的用途。但是，目前的发光二极管的光谱半高
宽较大，从而使得发光二极管的色光颜色纯度较低。

发明内容

[0003] 本发明提供一种发光二极管及其驱动方法、光源装置及电子设备，以解决现有发光二极管的光谱半高宽较大，色光颜色纯度较低的问题。

[0004] 为了解决上述问题，本发明公开了一种发光二极管，包括：

[0005] 衬底；

[0006] 反射发光层，设置在所述衬底上；

[0007] 第一电极、第二电极和第一绝缘层，分立设置在所述反射发光层上；

[0008] 可饱和吸收体层，设置在所述第一绝缘层上；

[0009] 第三电极、第四电极和反射复合层，分立设置在所述可饱和吸收体层上，所述反射发光层的反射率大于所述反射复合层的反射率；

[0010] 其中，所述可饱和吸收体层、所述第三电极、所述第四电极和所述反射复合层分别在所述反射发光层上的正投影与所述第一电极及所述第二电极均不重叠。

[0011] 可选地，所述可饱和吸收体层包括：

[0012] 第一P型半导体层，设置在所述第一绝缘层上，所述第三电极设置在所述第一P型半导体层上；

[0013] 第一量子阱层，设置在所述第一P型半导体层上，所述第一量子阱层在所述第一P型半导体层上的正投影与所述第三电极不重叠；

[0014] 第一N型半导体层，设置在所述第一量子阱层上，所述第一N型半导体层在所述第一P型半导体层上的正投影与所述第三电极不重叠，所述第四电极设置在所述第一N型半导
体层上。

[0015] 可选地，所述反射发光层包括：

[0016] P型半导体反射复合层，设置在所述衬底上，所述第一电极设置在所述P型半导体反射复合层上；

[0017] 第二量子阱层，设置在所述P型半导体反射复合层上，所述第二量子阱层在所述P型半导体反射复合层上的正投影与所述第一电极不重叠；

[0018] 第二N型半导体层，设置在所述第二量子阱层上，所述第二N型半导体层在所述P型半导体反射复合层上的正投影与所述第一电极不重叠，所述第二电极设置在所述第二N型
半导体层上。

[0019] 可选地，所述P型半导体反射复合层具有反射镜结构；或者，

[0020] 所述P型半导体反射复合层包括叠层设置的第二P型半导体层和第一反射镜层，其中，所述第一反射镜层靠近所述衬底设置。

[0021] 可选地，所述发光二极管还包括：

[0022] 光放大器层，设置在所述反射复合层上；

[0023] 第五电极和第六电极，分立设置在所述光放大器层上；

[0024] 其中，所述光放大器层、所述第五电极和所述第六电极分别在所述反射发光层上的正投影与所述第一电极及所述第二电极均不重叠；所述光放大器层、所述第五电极和所
述第六电极分别在所述可饱和吸收体层上的正投影与所述第三电极及所述第四电极均不
重叠。

[0025] 可选地，所述光放大器层包括：

[0026] 第三P型半导体层，设置在所述反射复合层上，所述第五电极设置在所述第三P型半导体层上；

[0027] 第三量子阱层，设置在所述第三P型半导体层上，所述第三量子阱层在所述第三P型半导体层上的正投影与所述第五电极不重叠；

[0028] 第三N型半导体层，设置在所述第三量子阱层上，所述第三N型半导体层在所述第三P型半导体层上的正投影与所述第五电极不重叠，所述第六电极设置在所述第三N型半导
体层上。

[0029] 可选地，所述反射复合层具有反射镜结构，且采用绝缘材料；或者，

[0030] 所述反射复合层包括叠层设置的第二绝缘层和第二反射镜层。

[0031] 为了解决上述问题，本发明还公开了一种驱动方法，用于驱动上述发光二极管，所述方法包括：

[0032] 向第一电极输入第一正向电压，以及向第二电极输入第一负向电压。

[0033] 可选地，所述方法还包括：

[0034] 向第三电极输入第二负向电压，以及向第四电极输入第二正向电压。

[0035] 可选地，所述发光二极管还包括光放大器层、第五电极和第六电极，所述方法还包括：

[0036] 向所述第五电极输入第三正向电压，以及向所述第六电极输入第三负向电压。

[0037] 为了解决上述问题，本发明还公开了一种光源装置，包括上述发光二极管。

[0038] 为了解决上述问题，本发明还公开了一种电子设备，包括上述光源装置。

[0039] 与现有技术相比，本发明包括以下优点：

[0040] 在本发明实施例中，发光二极管包括衬底，设置在衬底上的反射发光层，分立设置在反射发光层上的第一电极、第二电极和第一绝缘层，设置在第一绝缘层上的可饱和吸收
体层，以及分立设置在可饱和吸收体层上的第三电极、第四电极和反射复合层。其中，反射
发光层的反射率大于反射复合层的反射率，以保证光从远离衬底的一侧出射。另外，可饱和
吸收体层、第三电极、第四电极和反射复合层分别在反射发光层上的正投影与第一电极及
第二电极均不重叠，以使第一电极、第二电极、第三电极和第四电极均不会被上层结构遮
挡，从而可实现走线连接。在本发明实施例中，通过增加可饱和吸收体层，可使反射发光层
发出的光经过可饱和吸收体层后，能量低的光被吸收较多，能量高的光被吸收较少，从而降
低了发光二极管光谱的半高宽，进而提高了发光二极管的色光颜色纯度。

附图说明

[0041] 图1示出了本发明实施例一的一种发光二极管的截面示意图；

[0042] 图2示出了本发明实施例一的一种反射发光层发出的光经过可饱和吸收体层前后的光谱变化示意图；

[0043] 图3示出了本发明实施例一的另一种发光二极管的截面示意图；

[0044] 图4示出了本发明实施例一的又一种发光二极管的截面示意图；

[0045] 图5示出了本发明实施例一的一种反射发光层发出的光依次经过可饱和吸收体层和光放大器层前后的光谱变化示意图；

[0046] 图6示出了本发明实施例一的再一种发光二极管的截面示意图；

[0047] 图7示出了本发明实施例一的一种生长有三个量子阱结构的外延片的俯视图；

[0048] 图8示出了本发明实施例一的一种光刻胶覆盖区域01及发光区00的示意图；

[0049] 图9示出了本发明实施例一的一种光刻胶覆盖区域01、区域02及发光区00的示意图；

[0050] 图10示出了本发明实施例一的一种光刻胶覆盖区域01、区域02、区域03及发光区00的示意图；

[0051] 图11示出了本发明实施例一的一种光刻胶覆盖区域01、区域02、区域03、区域04及发光区00的示意图；

[0052] 图12示出了本发明实施例一的一种光刻胶覆盖区域01、区域02、区域03、区域04、区域05及发光区00的示意图；

[0053] 图13示出了本发明实施例一的设置电极后的发光二极管的俯视图。

具体实施方式

[0054] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

[0055] 实施例一

[0056] 图1示出了本发明实施例一的一种发光二极管的截面示意图，参照图1，该发光二极管包括：

[0057] 衬底10；

[0058] 反射发光层20，设置在所述衬底10上；

[0059] 第一电极A、第二电极B和第一绝缘层30，分立设置在所述反射发光层20上；

[0060] 可饱和吸收体层40，设置在所述第一绝缘层30上；

[0061] 第三电极C、第四电极D和反射复合层50，分立设置在所述可饱和吸收体层40上，所述反射发光层20的反射率大于所述反射复合层50的反射率；

[0062] 其中，所述可饱和吸收体层40、所述第三电极C、所述第四电极D和所述反射复合层50分别在所述反射发光层20上的正投影与所述第一电极A及所述第二电极B均不重叠。

[0063] 在本发明实施例中，反射发光层20具有反射光线以及发光的作用。第一电极A和第二电极B可以作为反射发光层20的阳极和阴极。第三电极C和第四电极D可以作为可饱和吸
收体层40的阴极和阳极。反射复合层50具有反射光线的作用。其中，由于第一电极A、第二电
极B、第三电极C和第四电极D均需要暴露在最上层进行走线连接，以接收用于控制相应层的
电压信号，因此，需要可饱和吸收体层40、第三电极C、第四电极D和反射复合层50分别在反
射发光层20上的正投影与第一电极A及第二电极B均不重叠，从而可以使第一电极A及第二
电极B均不会被上层结构遮挡。

[0064] 其中，相比于现有的发光二极管结构，本发明实施例增加了可饱和吸收体层40。可饱和吸收体是一种非线性吸收性质的物质，对光的吸收系数是光强的函数，在光强较小时，
它的光吸收系数很大，表现为基本不透光，而当光强增大到某一个值时，它的光吸收系数会
突然减小，表现为几乎透明。因此，本发明实施例在现有发光二极管结构上，增加了一层可
饱和吸收体层40，也即是在现有发光二极管结构的发光层上层增加了一个可饱和吸收体。

[0065] 图2示出了本发明实施例一的一种反射发光层发出的光经过可饱和吸收体层前后的光谱变化示意图，参照图2，当反射发光层20发出的光经过可饱和吸收体层40之后，能量
低的光吸收的多，能量高的光吸收的少，因此，发光二极管光谱的半高宽FHWM降低，从而提
高了发光二极管的色光颜色纯度。

[0066] 另外，由于可饱和吸收体对光的吸收能力有限，因此，在具体应用时，可以配合两个反射镜结构，其中，可饱和吸收体可以设置在两个反射镜结构之间，从而使得反射发光层
20发出的光可以在两个反射镜结构之间多次反射，进而使光线可以多次经过可饱和吸收体
进行吸收。在本发明实施例中，反射发光层20具有反射光线的作用，可以作为一个反射镜结
构，反射复合层50也具有反射光线的作用，可以作为另一个反射镜结构，可饱和吸收体层40
位于反射发光层20与反射复合层50之间，从而可以多次吸收反射发光层20发出的光，使得
可饱和吸收体的作用充分发挥，有利于降低发光二极管光谱的半高宽。

[0067] 其中，反射发光层20的反射率大于反射复合层50的反射率，可以使反射发光层20发出的光经过可饱和吸收体层40和反射复合层50的多次吸收和反射之后，从发光二极管远
离衬底10的一侧出射。

[0068] 在实际应用中，反射镜结构具体可以是分布式布拉格反射(distributed Bragg reflection，DBR)镜结构，DBR反射镜结构是由两种不同折射率的材料以ABAB的方式交替排
列组成的周期结构，其中，每层材料的光学厚度为中心反射波长的1/4。

[0069] 经研究发现，量子阱材料在不施加电压或施加反向偏压时，可以表现出可饱和吸收体的特性，因此，本发明实施例可以在现有发光二极管结构上，增加了一层不施加电压或
施加反向偏压的量子阱结构，即增加了一个可饱和吸收体。

[0070] 可选地，参照图1，所述可饱和吸收体层40包括：

[0071] 第一P型半导体层41，设置在所述第一绝缘层30上，所述第三电极C设置在所述第一P型半导体层41上；

[0072] 第一量子阱层42，设置在所述第一P型半导体层41上，所述第一量子阱层42在所述第一P型半导体层41上的正投影与所述第三电极C不重叠；

[0073] 第一N型半导体层43，设置在所述第一量子阱层42上，所述第一N型半导体层43在所述第一P型半导体层41上的正投影与所述第三电极C不重叠，所述第四电极D设置在所述
第一N型半导体层43上。

[0074] 其中，第一绝缘层30在反射发光层20与可饱和吸收体层40之间起绝缘作用。第三电极C与第一P型半导体层41连接，以通过第一P型半导体层41实现对可饱和吸收体层40的
控制电压输入。第四电极D与第一N型半导体层43连接，以通过第一N型半导体层43实现对可
饱和吸收体层40的控制电压输入。第一量子阱层42和第一N型半导体层43分别在第一P型半
导体层41上的正投影与第三电极C不重叠，从而可使第三电极C不被上层结构遮挡，实现走
线连接。

[0075] 另外，由于量子阱结构在不施加电压或施加反向偏压时，才可表现出可饱和吸收体的特性，因此，在实际应用中，可以对可饱和吸收体层40不施加电压或施加反向偏压。以
对可饱和吸收体层40施加反向偏压为例，常见的量子阱结构通常是向P型半导体层施加正
向电压，向N型半导体层施加负向电压，而在本发明实施例中，可以向可饱和吸收体层40的
第一P型半导体层41施加负向电压，向第一N型半导体层43施加正向电压，也即是向第三电
极C输入负向电压，向第四电极D输入正向电压，从而实现了对可饱和吸收体层40施加反向
偏压。

[0076] 可选地，参照图1，所述反射发光层20包括：

[0077] P型半导体反射复合层21，设置在所述衬底10上，所述第一电极A设置在所述P型半导体反射复合层21上；

[0078] 第二量子阱层22，设置在所述P型半导体反射复合层21上，所述第二量子阱层22在所述P型半导体反射复合层21上的正投影与所述第一电极A不重叠；

[0079] 第二N型半导体层23，设置在所述第二量子阱层22上，所述第二N型半导体层23在所述P型半导体反射复合层21上的正投影与所述第一电极A不重叠，所述第二电极B设置在
所述第二N型半导体层23上。

[0080] 其中，第一电极A与P型半导体反射复合层21连接，以通过P型半导体反射复合层21实现对反射发光层20的控制电压输入。第二电极B与第二N型半导体层23连接，以通过第二N
型半导体层23实现对反射发光层20的控制电压输入。第二量子阱层22和第二N型半导体层
23分别在P型半导体反射复合层21上的正投影与第一电极A不重叠，从而可使第一电极A不
被上层结构遮挡，实现走线连接。

[0081] 可选地，所述P型半导体反射复合层21具有反射镜结构；或者，参照图3，示出了本发明实施例一的另一种发光二极管的截面示意图，所述P型半导体反射复合层21包括叠层
设置的第二P型半导体层21a和第一反射镜层21b，其中，所述第一反射镜层21b靠近所述衬
底10设置。第一电极A设置在第二P型半导体层21a上，即可实现与第二P型半导体层21a的电
连接。在实际应用中，第一反射镜层21b具体可以是DBR反射镜层。

[0082] 也即是在本发明实施例中，P型半导体反射复合层21可以同时具有P型半导体作用以及反射镜作用，从而可以减小发光二极管的厚度。当然，P型半导体反射复合层21也可以
是一层反射镜结构与一层P型半导体层的叠加，本发明实施例对此不作具体限定。

[0083] 在本发明实施例中，进一步可选地，参照图4，示出了本发明实施例一的又一种发光二极管的截面示意图，所述发光二极管还可以包括：

[0084] 光放大器层60，设置在所述反射复合层50上；

[0085] 第五电极E和第六电极F，分立设置在所述光放大器层60上；

[0086] 其中，所述光放大器层60、所述第五电极E和所述第六电极F分别在所述反射发光层20上的正投影与所述第一电极A及所述第二电极B均不重叠；所述光放大器层60、所述第
五电极E和所述第六电极F分别在所述可饱和吸收体层40上的正投影与所述第三电极C及所
述第四电极D均不重叠。

[0087] 在本发明实施例中，光放大器层60具有放大光输出功率的作用。第五电极E和第六电极F可以作为光放大器层60的阳极和阴极。

[0088] 参照图2可知，由于反射发光层20发出的光经过了可饱和吸收体层40之后，光的能量会降低，因此，发光二极管的光输出功率较低。所以在本发明实施例中，可以在可饱和吸
收体层40的上层增加一个光放大器层60，也即半导体光放大器，以提高发光二极管的光输
出功率。

[0089] 可选地，参照图4，所述光放大器层60包括：

[0090] 第三P型半导体层61，设置在所述反射复合层50上，所述第五电极E设置在所述第三P型半导体层61上；

[0091] 第三量子阱层62，设置在所述第三P型半导体层61上，所述第三量子阱层62在所述第三P型半导体层61上的正投影与所述第五电极E不重叠；

[0092] 第三N型半导体层63，设置在所述第三量子阱层62上，所述第三N型半导体层63在所述第三P型半导体层61上的正投影与所述第五电极E不重叠，所述第六电极F设置在所述
第三N型半导体层63上。

[0093] 其中，第五电极E与第三P型半导体层61连接，以通过第三P型半导体层61实现对光放大器层60的控制电压输入。第六电极F与第三N型半导体层63连接，以通过第三N型半导体
层63实现对光放大器层60的控制电压输入。第三量子阱层62和第三N型半导体层63分别在
第三P型半导体层61上的正投影与第五电极E不重叠，从而可使第五电极E不被上层结构遮
挡，实现走线连接。

[0094] 另外，可饱和吸收体层40、第三电极C、第四电极D、反射复合层50、光放大器层60、第五电极E和第六电极F分别在反射发光层20上的正投影与第二电极B不重叠，因此，第二电
极B也不会被上层结构遮挡，可以实现走线连接。光放大器层60、第五电极E和第六电极F分
别在可饱和吸收体层40上的正投影与第四电极D不重叠，因此，第四电极D也不会被上层结
构遮挡，可以实现走线连接。第六电极F设置在所有结构的最上层，因此也不会被遮挡，可以
实现走线连接。

[0095] 在本发明实施例中，半导体光放大器的结构也是一个量子阱结构，但是半导体光放大器与量子阱发光层的工作原理不同。量子阱发光层利用能级跃迁出现粒子数反转，之
后高能粒子向低能级跃迁，实现自发辐射发光。但半导体光放大器出现粒子数反转后，由于
反射发光层20发出的光经过可饱和吸收体后会照射到半导体光放大器中，因此，半导体光
放大器会进行受激辐射，其发出的光波长与入射光波长相同，所以不会将光谱展宽。

[0096] 在本发明实施例提供的发光二极管中，靠近衬底10的第一个量子阱结构(反射发光层20中的P型半导体+量子阱+N型半导体)可以作为发光层，上方的第二个量子阱结构(可
饱和吸收体层40中的P型半导体+量子阱+N型半导体)可以作为可饱和吸收体，再上方的第
三个量子阱结构(光放大器层60中的P型半导体+量子阱+N型半导体)可以作为半导体光放
大器。发光二极管工作时，可以向第一个量子阱结构和第三个量子阱结构施加正向偏压，向
第二个量子阱结构施加负向偏压或不施加电压，从而可以实现该发光二极管的驱动。

[0097] 图5示出了本发明实施例一的一种反射发光层发出的光依次经过可饱和吸收体层和光放大器层前后的光谱变化示意图，参照图5，从可饱和吸收体层出射的光在经过光放大
器层之后，光谱的半高宽FHWM基本不变，但输出的光能量增加(光能量的大小可通过光谱高
度体现)，也即是发光二极管的光输出功率增大。

[0098] 此外，在发光二极管不包括光放大器层60的情况下，反射复合层50具有反射镜结构即可。但是，在发光二极管包括光放大器层60的情况下，反射复合层50还需要与光放大器
层60进行绝缘。因此，在本发明实施例中，在发光二极管包括光放大器层60的情况下，可选
地，所述反射复合层50具有反射镜结构，且采用绝缘材料；或者，参照图6，示出了本发明实
施例一的再一种发光二极管的截面示意图，所述反射复合层50包括叠层设置的第二绝缘层
50a和第二反射镜层50b。其中，第二绝缘层50a或第二反射镜层50b靠近衬底10设置均可，本
发明实施例对此不作具体限定。在实际应用中，第二反射镜层50b具体可以是DBR反射镜层。

[0099] 进一步地，本发明实施例提供的发光二极管的制备方法，主要是在外延片的生长以及电极的制备方面与现有发光二极管的制备方法有所不同，其他工艺流程，例如外延片
清洗、外延片正面保护、衬底减薄、隔离沟道的制备、隔离沟道的填充、芯片下表面的固定等
方面可以参考相关技术。以下将以图1所示的发光二极管结构为例，重点介绍外延片生长、
电极制备等工艺流程：

[0100] 1)清洗外延片：可以依次通过去离子水、乙醇、丙酮、乙醇、去离子水清洗外延片，之后通过浓硫酸(H2SO4)浸泡外延片，去除外延片表面的氧化物。其中，外延片可以选用本征
半导体材料，例如AlGaInP等。以AlGaInP外延片为例，则发光二极管中除电极之外的结构或
膜层均可以是AlGaInP基的结构或膜层，例如衬底可以是AlGaInP层，发光二极管中的各个P
型半导体层可以是硼掺杂AlGaInP层，发光二极管中的各个N型半导体层可以是磷掺杂
AlGaInP层。

[0101] 2)外延片生长：可以通过MOCVD(Metal‑organic Chemical Vapor Deposition，金属有机化学气相沉积)法进行外延片的生长。与常规发光二极管结构不同，本发明实施例需
要生长三个量子阱结构，分别作为发光层，可饱和吸收体和光放大器，并可以在每一个量子
阱结构之间生长本征半导体材料层用于绝缘，如图7所示。

[0102] 3)形成第五电极E的设置区域：参照图8，通过光刻胶覆盖用于设置第六电极F的区域01，以及发光区00，然后可采用ICP(inductively coupled plasma，感应耦合等离子体)
干法刻蚀掉区域02、区域03、区域04、区域05及区域06中第三P型半导体层61的上层各结构。
其中，本次刻蚀后得到的区域02、区域03、区域04、区域05及区域06中的任一区域，均可作为
第五电极E的设置区域。

[0103] 4)形成第四电极D的设置区域：以区域02为第五电极E的设置区域为例，参照图9，通过光刻胶覆盖用于设置第六电极F的区域01、第五电极E的区域02，以及发光区00，然后可
采用ICP干法刻蚀掉区域03、区域04、区域05及区域06中第一N型半导体层43的上层各结构。
其中，本次刻蚀后得到的区域03、区域04、区域05及区域06中的任一区域，均可作为第四电
极D的设置区域。

[0104] 5)形成第三电极C的设置区域：以区域03为第四电极D的设置区域为例，参照图10，通过光刻胶覆盖用于设置第六电极F的区域01、第五电极E的区域02、第四电极D的区域03，
以及发光区00，然后可采用ICP干法刻蚀掉区域04、区域05及区域06中第一P型半导体层41
的上层各结构。其中，本次刻蚀后得到的区域04、区域05及区域06中的任一区域，均可作为
第三电极C的设置区域。

[0105] 6)形成第二电极B的设置区域：以区域04为第三电极C的设置区域为例，参照图11，通过光刻胶覆盖用于设置第六电极F的区域01、第五电极E的区域02、第四电极D的区域03、
第三电极C的区域04，以及发光区00，然后可采用ICP干法刻蚀掉区域05及区域06中第二N型
半导体层23的上层各结构。其中，本次刻蚀后得到的区域05及区域06中的任一区域，均可作
为第二电极B的设置区域。

[0106] 7)形成第一电极A的设置区域：以区域05为第二电极B的设置区域为例，参照图12，通过光刻胶覆盖用于设置第六电极F的区域01、第五电极E的区域02、第四电极D的区域03、
第三电极C的区域04、第二电极B的区域05，以及发光区00，然后可采用ICP干法刻蚀掉区域
06中P型半导体反射复合层21的上层各结构。其中，本次刻蚀后得到的区域06，可作为第一
电极A的设置区域。

[0107] 8)制作电极：可以采用带胶剥离+蒸镀，或蒸镀+光刻等技术，分别在区域06制作出第一电极A、在区域05制作出第二电极B、在区域04制作出第三电极C、在区域03制作出第四
电极D、在区域02制作出第五电极E，以及在区域01制作出第六电极F，如图13所示。

[0108] 当然，本发明实施例提供的发光二极管制备方法还可以包括其他常规的工艺流程，本发明实施例在此不再赘述。

[0109] 另外，上述各图示中的区域01、区域02、区域03、区域04、区域05及区域06的划分方式仅为一种示例，并不对本发明构成限定。在实际应用中，只需第一电极A、第二电极B、第三
电极C、第四电极D、第五电极E及第六电极F露出最上层，能够实现走线连接即可，本发明实
施例对此不作具体限定。

[0110] 在本发明实施例中，发光二极管包括衬底，设置在衬底上的反射发光层，分立设置在反射发光层上的第一电极、第二电极和第一绝缘层，设置在第一绝缘层上的可饱和吸收
体层，以及分立设置在可饱和吸收体层上的第三电极、第四电极和反射复合层。其中，反射
发光层的反射率大于反射复合层的反射率，以保证光从远离衬底的一侧出射。另外，可饱和
吸收体层、第三电极、第四电极和反射复合层分别在反射发光层上的正投影与第一电极及
第二电极均不重叠，以使第一电极、第二电极、第三电极和第四电极均不会被上层结构遮
挡，从而可实现走线连接。在本发明实施例中，通过增加可饱和吸收体层，可使反射发光层
发出的光经过可饱和吸收体层后，能量低的光被吸收较多，能量高的光被吸收较少，从而降
低了发光二极管光谱的半高宽，进而提高了发光二极管的色光颜色纯度。

[0111] 实施例二

[0112] 本发明实施例还公开了一种驱动方法，该驱动方法可用于驱动上述发光二极管，该驱动方法包括：

[0113] 向第一电极A输入第一正向电压，以及向第二电极B输入第一负向电压。

[0114] 其中，第一电极A可以作为控制反射发光层20的阳极，第二电极B可以作为控制反射发光层20的阴极，也即是在本发明实施例中，可以向反射发光层20输入正向偏压，从而驱
动反射发光层20发光。

[0115] 可选地，所述方法还包括：

[0116] 向第三电极C输入第二负向电压，以及向第四电极D输入第二正向电压。

[0117] 其中，第三电极C可以作为控制可饱和吸收体层40的阴极，第四电极D可以作为控制可饱和吸收体层40的阳极，也即是在本发明实施例中，可以向可饱和吸收体层40输入反
向偏压，从而驱动可饱和吸收体层40。

[0118] 另外，在实际应用中，可选地，还可以不向第三电极C和第四电极D输入电压，也即是可以不向可饱和吸收体层40施加电压，可饱和吸收体层40在不施加电压以及施加反向偏
压的情况下，均可以实现可饱和吸收体的作用，本发明实施例对此不作具体限定。其中，施
加反向偏压可使可饱和吸收体层40的可饱和吸收能力更佳。

[0119] 可选地，所述发光二极管还包括光放大器层60、第五电极E和第六电极F，所述方法还包括：

[0120] 向所述第五电极E输入第三正向电压，以及向所述第六电极F输入第三负向电压。

[0121] 其中，第五电极E可以作为光放大器层60的阳极，第六电极F可以作为光放大器层60的阴极，也即是在本发明实施例中，可以向光放大器层60输入正向偏压，从而驱动光放大
器层60进行光功率放大。

[0122] 在本发明实施例中，可以向发光二极管的第一电极输入第一正向电压，以及向第二电极输入第一负向电压，向第三电极输入第二负向电压，以及向第四电极输入第二正向
电压，向第五电极输入第三正向电压，以及向第六电极输入第三负向电压，也即是向反射发
光层施加正向偏压，向可饱和吸收体层施加反向偏压，以及向光放大器层施加正向偏压，从
而可以在驱动发光二极管发光的同时，提高发光二极管的色光颜色纯度，以及提高发光二
极管的光输出功率。

[0123] 实施例三

[0124] 本发明实施例还公开了一种光源装置，包括上述发光二极管。

[0125] 其中，在显示领域，光源装置具体可以是背光模组，本发明实施例对于光源装置不作具体限定。

[0126] 在本发明实施例中，光源装置中的发光二极管包括衬底，设置在衬底上的反射发光层，分立设置在反射发光层上的第一电极、第二电极和第一绝缘层，设置在第一绝缘层上
的可饱和吸收体层，以及分立设置在可饱和吸收体层上的第三电极、第四电极和反射复合
层。其中，反射发光层的反射率大于反射复合层的反射率，以保证光从远离衬底的一侧出
射。另外，可饱和吸收体层、第三电极、第四电极和反射复合层分别在反射发光层上的正投
影与第一电极及第二电极均不重叠，以使第一电极、第二电极、第三电极和第四电极均不会
被上层结构遮挡，从而可实现走线连接。在本发明实施例中，通过增加可饱和吸收体层，可
使反射发光层发出的光经过可饱和吸收体层后，能量低的光被吸收较多，能量高的光被吸
收较少，从而降低了发光二极管光谱的半高宽，进而提高了发光二极管的色光颜色纯度。

[0127] 实施例四

[0128] 本发明实施例还公开了一种电子设备，包括上述光源装置。

[0129] 其中，在显示领域，电子设备具体可以是显示设备，本发明实施例对于电子设备不作具体限定。

[0130] 在本发明实施例中，电子设备中的发光二极管包括衬底，设置在衬底上的反射发光层，分立设置在反射发光层上的第一电极、第二电极和第一绝缘层，设置在第一绝缘层上
的可饱和吸收体层，以及分立设置在可饱和吸收体层上的第三电极、第四电极和反射复合
层。其中，反射发光层的反射率大于反射复合层的反射率，以保证光从远离衬底的一侧出
射。另外，可饱和吸收体层、第三电极、第四电极和反射复合层分别在反射发光层上的正投
影与第一电极及第二电极均不重叠，以使第一电极、第二电极、第三电极和第四电极均不会
被上层结构遮挡，从而可实现走线连接。在本发明实施例中，通过增加可饱和吸收体层，可
使反射发光层发出的光经过可饱和吸收体层后，能量低的光被吸收较多，能量高的光被吸
收较少，从而降低了发光二极管光谱的半高宽，进而提高了发光二极管的色光颜色纯度。

[0131] 对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某
些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描
述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。

[0132] 本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

[0133] 最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作
之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意
在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那
些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者
设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排
除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

[0134] 以上对本发明所提供的一种发光二极管及其驱动方法、光源装置及电子设备，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施
例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人
员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明
书内容不应理解为对本发明的限制。