[實用新型]LED芯片結構

有效

• 申請號: 201020514697.1
• 申請日: 2010-08-25
• 公開（公告）號: CN201796943U
• 公開（公告）日: 2011-04-13
• 發明（設計）人: 柳翠;唐健
• 申請（專利權）人: 柳翠;唐健
• 主分類號: H01L33/36
• 分類號: H01L33/36;H01L33/60
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 范晴

技術領域

本實用新型涉及一種高出光率的LED芯片結構。

背景技術

發光二極管(LED)由于其亮度高、功耗低、壽命長、可靠性高、易驅動、節能、環保等特點，已被廣泛應用于照明、交通、廣告和儀器儀表，液晶背光照明等顯示器中。目前世界上生產和使用LED呈現急速上升的趨勢，同時也對LED的出光效率提出了更高的要求。出光效率的限制也是導致LED結溫升高的主要原因，隨著LED的工作時間和工作電流的增加，其發光強度和光通量會下降，壽命降低。

現有LED芯片的正面普遍采用ITO作為透明導電膜，歸結于ITO在可見光波段的高透過性和良好的導電性，然而ITO在紅外波段的吸收系數較大，引起LED芯片表面的溫升。LED芯片的反面則普遍采用鍍銀或鍍鋁反射板，起背光反射和導熱的作用，由于采用鏡面反射的方式，因此在一定程度也增加了紅外波段的吸收，導致結溫升高。

發明內容

本實用新型目的是：提供一種LED芯片結構，其減弱了LED芯片正面的紅外吸收，降低了LED芯片表面溫度；增強了LED芯片發光波段反面的反射作用，使得反面漏出光被反射回LED芯片，減少了光的損失，提高了背光的利用率，增加了LED芯片的出光效率；另外還增強了LED芯片發光波段反面的紅外透過性，進一步降低了LED芯片的工作溫度，延長了其工作壽命。

本實用新型的技術方案是：一種LED芯片結構，包括襯底、覆蓋在所述襯底正面一側的N型層、與所述N型層電連接的第一引出電極、覆蓋在所述N型層正面一側的P型層、覆蓋在所述P型層正面一側的透明導電膜以及與所述透明導電膜電連接的第二引出電極，所述襯底反面一側覆蓋有反射及紅外透過濾光片；所述反射及紅外透過濾光片對所述LED芯片發出的光的波段具有高反射和紅外透過效果。

進一步的，在上述LED芯片結構中，所述透明導電膜為Zn(Al)O系列、Zn(Ga)O系列或Zn(B)O等紅外或一部分紅外波段透過的系列膜系。這些膜系對紅外線無吸收或吸收較小，用來代替在紅外幾乎都被吸收并轉化為熱的ITO膜，可以減少LED芯片表面溫度的吸收。

進一步的，在上述LED芯片結構中，所述反射及紅外透過濾光片為主要由折射率不等的至少兩種透明氧化物膜或透明氟化物膜構成的增反膜。所述透明氧化物膜可以為SiO₂、TiO₂等；所述透明氟化物膜可以為MgF₂、CaF₂等。其基本原理是根據增反膜原理，即光線連續穿過兩種不同折射率的介質時，在不同界面的反射光線產生干涉效應，當光程差是二分之一波長的偶數倍時，反射光干涉后強度增強，得到反射增強效果。用特定波長的透明反射及紅外透過濾光片代替現有技術的金屬膜，增加了LED芯片反面的反射及散熱。

本實用新型的優點是：

1.本實用新型在LED芯片正面采用具有紅外無吸收或吸收較小的膜系作為透明導電膜，減弱了LED芯片對紅外光的吸收，降低了LED芯片的表面溫度。

2.本實用新型在LED芯片反面設置高反射及紅外透過濾光片，將從襯底反面漏出的特定波長光反射回襯底，并使紅外光透過，既增加了LED芯片的出光效率，又降低了LED芯片的工作溫度，延長了LED的工作壽命。

附圖說明

下面結合附圖及實施例對本實用新型作進一步描述：

圖1為本實用新型LED芯片結構示意圖；

圖2為ITO與Zn(Al)O₂膜分光特性對比曲線圖；

圖3為可見光各色通用波段或白色高反射及紅外透過濾光片分光特性曲線圖；

圖4為蘭色波段高反射及紅外透過濾光片分光特性曲線圖；

圖5為綠色波段高反射及紅外透過濾光片分光特性曲線圖；

圖6為紅色波段高反射及紅外透過濾光片分光特性曲線圖；

圖7為混色波段高反射及紅外透過濾光片分光特性曲線圖。

其中：1襯底；2N型層；3第一引出電極；4P型層；5透明導電膜；6第二引出電極；7反射及紅外透過濾光片。

具體實施方式

實施例：

如圖1所示，一種LED芯片結構，包括襯底1、覆蓋在所述襯底1正面一側的N型層2、與所述N型層2電連接的第一引出電極3、覆蓋在所述N型層2正面一側的P型層4、覆蓋在所述P型層4正面一側的透明導電膜5以及與所述透明導電膜5電連接的第二引出電極6，所述LED芯片產生的光穿透透明導電膜5后發射出來。所述襯底1反面一側覆蓋有反射及紅外透過濾光片7；所述反射及紅外透過濾光片7對所述LED芯片發出的光的波段具有高反射和紅外透過效果。